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
 104         u64 send_progress;
 105
 106         struct list_head new_refs;
 107         struct list_head deleted_refs;
 108
 109         struct radix_tree_root name_cache;
 110         struct list_head name_cache_list;
 111         int name_cache_size;
 112
 113         struct file_ra_state ra;
 114
 115         char *read_buf;
 116
 117         /*
 118          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 119          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 120          * directories such that a directory with a lower inode number was
 121          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 122          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 123          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 124          * must process the directory with higher inode number first, then
 125          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 126          * number. Example follows.
 127          *
 128          * Tree state when the first send was performed:
 129          *
 130          * .
 131          * |-- a                   (ino 257)
 132          *     |-- b               (ino 258)
 133          *         |
 134          *         |
 135          *         |-- c           (ino 259)
 136          *         |   |-- d       (ino 260)
 137          *         |
 138          *         |-- c2          (ino 261)
 139          *
 140          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 141          *
 142          * .
 143          * |-- a                   (ino 257)
 144          *     |-- b               (ino 258)
 145          *         |-- c2          (ino 261)
 146          *             |-- d2      (ino 260)
 147          *                 |-- cc  (ino 259)
 148          *
 149          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 150          *
 151          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 152          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 153          *
 154          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 155          * before we move "d", which has higher inode number.
 156          *
 157          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 158          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 159          */
 160
 161         /* Indexed by parent directory inode number. */
 162         struct rb_root pending_dir_moves;
 163
 164         /*
 165          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 166          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 167          * own move/rename can be performed.
 168          */
 169         struct rb_root waiting_dir_moves;
 170
 171         /*
 172          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 173          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 174          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 175          * is performed. Example:
 176          *
 177          * Parent snapshot:
 178          *
 179          * .                        (ino 256)
 180          * |-- a/                   (ino 257)
 181          *     |-- b/               (ino 258)
 182          *         |-- c/           (ino 259)
 183          *         |   |-- x/       (ino 260)
 184          *         |
 185          *         |-- y/           (ino 261)
 186          *
 187          * Send snapshot:
 188          *
 189          * .                        (ino 256)
 190          * |-- a/                   (ino 257)
 191          *     |-- b/               (ino 258)
 192          *         |-- YY/          (ino 261)
 193          *              |-- x/      (ino 260)
 194          *
 195          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 196          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 197          * mv /a/b/y /a/b/YY
 198          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 199          * rmdir /a/b/c
 200          *
 201          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 202          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 203          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 204          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 205          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 206          * memorize that name.
 207          *
 208          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 209          */
 210         struct rb_root orphan_dirs;
 211 };
 212
 213 struct pending_dir_move {
 214         struct rb_node node;
 215         struct list_head list;
 216         u64 parent_ino;
 217         u64 ino;
 218         u64 gen;
 219         struct list_head update_refs;
 220 };
 221
 222 struct waiting_dir_move {
 223         struct rb_node node;
 224         u64 ino;
 225         /*
 226          * There might be some directory that could not be removed because it
 227          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 228          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 229          */
 230         u64 rmdir_ino;
 231         bool orphanized;
 232 };
 233
 234 struct orphan_dir_info {
 235         struct rb_node node;
 236         u64 ino;
 237         u64 gen;
 238 };
 239
 240 struct name_cache_entry {
 241         struct list_head list;
 242         /*
 243          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 244          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 245          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 246          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 247          * entries where two entries have the same inum but different
 248          * generations.
 249          */
 250         struct list_head radix_list;
 251         u64 ino;
 252         u64 gen;
 253         u64 parent_ino;
 254         u64 parent_gen;
 255         int ret;
 256         int need_later_update;
 257         int name_len;
 258         char name[];
 259 };
 260
 261 __cold
 262 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 263                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 264                                         const char *what)
 265 {
 266         const char *result_string;
 267
 268         switch (result) {
 269         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 270                 result_string = "new";
 271                 break;
 272         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 273                 result_string = "deleted";
 274                 break;
 275         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 276                 result_string = "updated";
 277                 break;
 278         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 279                 ASSERT(0);
 280                 result_string = "unchanged";
 281                 break;
 282         default:
 283                 ASSERT(0);
 284                 result_string = "unexpected";
 285         }
 286
 287         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 288                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 289                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 290                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 291                   (sctx->parent_root ?
 292                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 293 }
 294
 295 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 296
 297 static struct waiting_dir_move *
 298 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 299
 300 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
 301
 302 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 303 {
 304         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 305                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 306                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 307 }
 308
 309 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 310 {
 311         if (p->reversed) {
 312                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 313                 p->end = p->start;
 314                 *p->start = 0;
 315         } else {
 316                 p->start = p->buf;
 317                 p->end = p->start;
 318                 *p->start = 0;
 319         }
 320 }
 321
 322 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 323 {
 324         struct fs_path *p;
 325
 326         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 327         if (!p)
 328                 return NULL;
 329         p->reversed = 0;
 330         p->buf = p->inline_buf;
 331         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 332         fs_path_reset(p);
 333         return p;
 334 }
 335
 336 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 337 {
 338         struct fs_path *p;
 339
 340         p = fs_path_alloc();
 341         if (!p)
 342                 return NULL;
 343         p->reversed = 1;
 344         fs_path_reset(p);
 345         return p;
 346 }
 347
 348 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 349 {
 350         if (!p)
 351                 return;
 352         if (p->buf != p->inline_buf)
 353                 kfree(p->buf);
 354         kfree(p);
 355 }
 356
 357 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 358 {
 359         return p->end - p->start;
 360 }
 361
 362 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 363 {
 364         char *tmp_buf;
 365         int path_len;
 366         int old_buf_len;
 367
 368         len++;
 369
 370         if (p->buf_len >= len)
 371                 return 0;
 372
 373         if (len > PATH_MAX) {
 374                 WARN_ON(1);
 375                 return -ENOMEM;
 376         }
 377
 378         path_len = p->end - p->start;
 379         old_buf_len = p->buf_len;
 380
 381         /*
 382          * First time the inline_buf does not suffice
 383          */
 384         if (p->buf == p->inline_buf) {
 385                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 386                 if (tmp_buf)
 387                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 388         } else {
 389                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 390         }
 391         if (!tmp_buf)
 392                 return -ENOMEM;
 393         p->buf = tmp_buf;
 394         /*
 395          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 396          * happen most of the time
 397          */
 398         p->buf_len = ksize(p->buf);
 399
 400         if (p->reversed) {
 401                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 402                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 403                 p->start = p->end - path_len;
 404                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 405         } else {
 406                 p->start = p->buf;
 407                 p->end = p->start + path_len;
 408         }
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 413                                    char **prepared)
 414 {
 415         int ret;
 416         int new_len;
 417
 418         new_len = p->end - p->start + name_len;
 419         if (p->start != p->end)
 420                 new_len++;
 421         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 422         if (ret < 0)
 423                 goto out;
 424
 425         if (p->reversed) {
 426                 if (p->start != p->end)
 427                         *--p->start = '/';
 428                 p->start -= name_len;
 429                 *prepared = p->start;
 430         } else {
 431                 if (p->start != p->end)
 432                         *p->end++ = '/';
 433                 *prepared = p->end;
 434                 p->end += name_len;
 435                 *p->end = 0;
 436         }
 437
 438 out:
 439         return ret;
 440 }
 441
 442 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 443 {
 444         int ret;
 445         char *prepared;
 446
 447         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 448         if (ret < 0)
 449                 goto out;
 450         memcpy(prepared, name, name_len);
 451
 452 out:
 453         return ret;
 454 }
 455
 456 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 457 {
 458         int ret;
 459         char *prepared;
 460
 461         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 462         if (ret < 0)
 463                 goto out;
 464         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 465
 466 out:
 467         return ret;
 468 }
 469
 470 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 471                                           struct extent_buffer *eb,
 472                                           unsigned long off, int len)
 473 {
 474         int ret;
 475         char *prepared;
 476
 477         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 478         if (ret < 0)
 479                 goto out;
 480
 481         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 482
 483 out:
 484         return ret;
 485 }
 486
 487 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 488 {
 489         int ret;
 490
 491         p->reversed = from->reversed;
 492         fs_path_reset(p);
 493
 494         ret = fs_path_add_path(p, from);
 495
 496         return ret;
 497 }
 498
 499
 500 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 501 {
 502         char *tmp;
 503         int len;
 504
 505         if (!p->reversed)
 506                 return;
 507
 508         tmp = p->start;
 509         len = p->end - p->start;
 510         p->start = p->buf;
 511         p->end = p->start + len;
 512         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 513         p->reversed = 0;
 514 }
 515
 516 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 517 {
 518         struct btrfs_path *path;
 519
 520         path = btrfs_alloc_path();
 521         if (!path)
 522                 return NULL;
 523         path->search_commit_root = 1;
 524         path->skip_locking = 1;
 525         path->need_commit_sem = 1;
 526         return path;
 527 }
 528
 529 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 530 {
 531         int ret;
 532         u32 pos = 0;
 533
 534         while (pos < len) {
 535                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 536                 /* TODO handle that correctly */
 537                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 538                         continue;
 539                 }*/
 540                 if (ret < 0)
 541                         return ret;
 542                 if (ret == 0) {
 543                         return -EIO;
 544                 }
 545                 pos += ret;
 546         }
 547
 548         return 0;
 549 }
 550
 551 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 552 {
 553         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 554         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 555         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 556
 557         if (unlikely(left < total_len))
 558                 return -EOVERFLOW;
 559
 560         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 561         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
 562         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
 563         memcpy(hdr + 1, data, len);
 564         sctx->send_size += total_len;
 565
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 570         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 571                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 572         {                                                               \
 573                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 574                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 575         }
 576
 577 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 578
 579 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 580                           const char *str, int len)
 581 {
 582         if (len == -1)
 583                 len = strlen(str);
 584         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 585 }
 586
 587 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 588                         const u8 *uuid)
 589 {
 590         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 591 }
 592
 593 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 594                                   struct extent_buffer *eb,
 595                                   struct btrfs_timespec *ts)
 596 {
 597         struct btrfs_timespec bts;
 598         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 599         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 600 }
 601
 602
 603 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 604         do { \
 605                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 606                 if (ret < 0) \
 607                         goto tlv_put_failure; \
 608         } while (0)
 609
 610 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 611         do { \
 612                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 613                 if (ret < 0) \
 614                         goto tlv_put_failure; \
 615         } while (0)
 616
 617 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 618 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 619 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 620 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 621 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 622         do { \
 623                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 624                 if (ret < 0) \
 625                         goto tlv_put_failure; \
 626         } while (0)
 627 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 628         do { \
 629                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 630                         p->end - p->start); \
 631                 if (ret < 0) \
 632                         goto tlv_put_failure; \
 633         } while(0)
 634 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 635         do { \
 636                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 637                 if (ret < 0) \
 638                         goto tlv_put_failure; \
 639         } while (0)
 640 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 641         do { \
 642                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 643                 if (ret < 0) \
 644                         goto tlv_put_failure; \
 645         } while (0)
 646
 647 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 648 {
 649         struct btrfs_stream_header hdr;
 650
 651         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 652         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 653
 654         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 655                                         &sctx->send_off);
 656 }
 657
 658 /*
 659  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 660  */
 661 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 662 {
 663         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 664
 665         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 666                 return -EINVAL;
 667
 668         BUG_ON(sctx->send_size);
 669
 670         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 671         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 672         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 673
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 678 {
 679         int ret;
 680         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 681         u32 crc;
 682
 683         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 684         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
 685         hdr->crc = 0;
 686
 687         crc = crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 688         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
 689
 690         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 691                                         &sctx->send_off);
 692
 693         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 694         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 695         sctx->send_size = 0;
 696
 697         return ret;
 698 }
 699
 700 /*
 701  * Sends a move instruction to user space
 702  */
 703 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 704                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 705 {
 706         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 707         int ret;
 708
 709         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 710
 711         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 712         if (ret < 0)
 713                 goto out;
 714
 715         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 716         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 717
 718         ret = send_cmd(sctx);
 719
 720 tlv_put_failure:
 721 out:
 722         return ret;
 723 }
 724
 725 /*
 726  * Sends a link instruction to user space
 727  */
 728 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 729                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 730 {
 731         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 732         int ret;
 733
 734         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 735
 736         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 737         if (ret < 0)
 738                 goto out;
 739
 740         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 741         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 742
 743         ret = send_cmd(sctx);
 744
 745 tlv_put_failure:
 746 out:
 747         return ret;
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Sends an unlink instruction to user space
 752  */
 753 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 754 {
 755         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 756         int ret;
 757
 758         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 759
 760         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 761         if (ret < 0)
 762                 goto out;
 763
 764         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 765
 766         ret = send_cmd(sctx);
 767
 768 tlv_put_failure:
 769 out:
 770         return ret;
 771 }
 772
 773 /*
 774  * Sends a rmdir instruction to user space
 775  */
 776 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 777 {
 778         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 779         int ret;
 780
 781         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 782
 783         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 784         if (ret < 0)
 785                 goto out;
 786
 787         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 788
 789         ret = send_cmd(sctx);
 790
 791 tlv_put_failure:
 792 out:
 793         return ret;
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 798  */
 799 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 800                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 801                           u64 *gid, u64 *rdev)
 802 {
 803         int ret;
 804         struct btrfs_inode_item *ii;
 805         struct btrfs_key key;
 806
 807         key.objectid = ino;
 808         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 809         key.offset = 0;
 810         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 811         if (ret) {
 812                 if (ret > 0)
 813                         ret = -ENOENT;
 814                 return ret;
 815         }
 816
 817         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 818                         struct btrfs_inode_item);
 819         if (size)
 820                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 821         if (gen)
 822                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 823         if (mode)
 824                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 825         if (uid)
 826                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 827         if (gid)
 828                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 829         if (rdev)
 830                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 831
 832         return ret;
 833 }
 834
 835 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 836                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 837                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 838                           u64 *rdev)
 839 {
 840         struct btrfs_path *path;
 841         int ret;
 842
 843         path = alloc_path_for_send();
 844         if (!path)
 845                 return -ENOMEM;
 846         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 847                                rdev);
 848         btrfs_free_path(path);
 849         return ret;
 850 }
 851
 852 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 853                                    struct fs_path *p,
 854                                    void *ctx);
 855
 856 /*
 857  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 858  * btrfs_inode_extref.
 859  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 860  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 861  *
 862  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 863  */
 864 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 865                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 866                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 867 {
 868         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 869         struct btrfs_item *item;
 870         struct btrfs_inode_ref *iref;
 871         struct btrfs_inode_extref *extref;
 872         struct btrfs_path *tmp_path;
 873         struct fs_path *p;
 874         u32 cur = 0;
 875         u32 total;
 876         int slot = path->slots[0];
 877         u32 name_len;
 878         char *start;
 879         int ret = 0;
 880         int num = 0;
 881         int index;
 882         u64 dir;
 883         unsigned long name_off;
 884         unsigned long elem_size;
 885         unsigned long ptr;
 886
 887         p = fs_path_alloc_reversed();
 888         if (!p)
 889                 return -ENOMEM;
 890
 891         tmp_path = alloc_path_for_send();
 892         if (!tmp_path) {
 893                 fs_path_free(p);
 894                 return -ENOMEM;
 895         }
 896
 897
 898         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 899                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 900                                                     struct btrfs_inode_ref);
 901                 item = btrfs_item_nr(slot);
 902                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 903                 elem_size = sizeof(*iref);
 904         } else {
 905                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 906                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 907                 elem_size = sizeof(*extref);
 908         }
 909
 910         while (cur < total) {
 911                 fs_path_reset(p);
 912
 913                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 914                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 915                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 916                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 917                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 918                         dir = found_key->offset;
 919                 } else {
 920                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 921                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 922                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 923                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 924                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 925                 }
 926
 927                 if (resolve) {
 928                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 929                                                   name_off, eb, dir,
 930                                                   p->buf, p->buf_len);
 931                         if (IS_ERR(start)) {
 932                                 ret = PTR_ERR(start);
 933                                 goto out;
 934                         }
 935                         if (start < p->buf) {
 936                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 937                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 938                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 939                                 if (ret < 0)
 940                                         goto out;
 941                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 942                                                           name_len, name_off,
 943                                                           eb, dir,
 944                                                           p->buf, p->buf_len);
 945                                 if (IS_ERR(start)) {
 946                                         ret = PTR_ERR(start);
 947                                         goto out;
 948                                 }
 949                                 BUG_ON(start < p->buf);
 950                         }
 951                         p->start = start;
 952                 } else {
 953                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 954                                                              name_len);
 955                         if (ret < 0)
 956                                 goto out;
 957                 }
 958
 959                 cur += elem_size + name_len;
 960                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 961                 if (ret)
 962                         goto out;
 963                 num++;
 964         }
 965
 966 out:
 967         btrfs_free_path(tmp_path);
 968         fs_path_free(p);
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 973                                   const char *name, int name_len,
 974                                   const char *data, int data_len,
 975                                   u8 type, void *ctx);
 976
 977 /*
 978  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
 979  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 980  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 981  *
 982  * path must point to the dir item when called.
 983  */
 984 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 985                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
 986 {
 987         int ret = 0;
 988         struct extent_buffer *eb;
 989         struct btrfs_item *item;
 990         struct btrfs_dir_item *di;
 991         struct btrfs_key di_key;
 992         char *buf = NULL;
 993         int buf_len;
 994         u32 name_len;
 995         u32 data_len;
 996         u32 cur;
 997         u32 len;
 998         u32 total;
 999         int slot;
1000         int num;
1001         u8 type;
1002
1003         /*
1004          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1005          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1006          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1007          * values are small.
1008          */
1009         buf_len = PATH_MAX;
1010         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1011         if (!buf) {
1012                 ret = -ENOMEM;
1013                 goto out;
1014         }
1015
1016         eb = path->nodes[0];
1017         slot = path->slots[0];
1018         item = btrfs_item_nr(slot);
1019         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1020         cur = 0;
1021         len = 0;
1022         total = btrfs_item_size(eb, item);
1023
1024         num = 0;
1025         while (cur < total) {
1026                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1027                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1028                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1029                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1030
1031                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1032                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1033                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1034                                 goto out;
1035                         }
1036                         if (name_len + data_len >
1037                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1038                                 ret = -E2BIG;
1039                                 goto out;
1040                         }
1041                 } else {
1042                         /*
1043                          * Path too long
1044                          */
1045                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1046                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1047                                 goto out;
1048                         }
1049                 }
1050
1051                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1052                         buf_len = name_len + data_len;
1053                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1054                                 vfree(buf);
1055                                 buf = NULL;
1056                         } else {
1057                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1058                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1059
1060                                 if (!tmp)
1061                                         kfree(buf);
1062                                 buf = tmp;
1063                         }
1064                         if (!buf) {
1065                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1066                                 if (!buf) {
1067                                         ret = -ENOMEM;
1068                                         goto out;
1069                                 }
1070                         }
1071                 }
1072
1073                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1074                                 name_len + data_len);
1075
1076                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1077                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1078                 cur += len;
1079
1080                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1081                                 data_len, type, ctx);
1082                 if (ret < 0)
1083                         goto out;
1084                 if (ret) {
1085                         ret = 0;
1086                         goto out;
1087                 }
1088
1089                 num++;
1090         }
1091
1092 out:
1093         kvfree(buf);
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1098                             struct fs_path *p, void *ctx)
1099 {
1100         int ret;
1101         struct fs_path *pt = ctx;
1102
1103         ret = fs_path_copy(pt, p);
1104         if (ret < 0)
1105                 return ret;
1106
1107         /* we want the first only */
1108         return 1;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1113  * ref/hardlink, this is ignored.
1114  */
1115 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1116                           u64 ino, struct fs_path *path)
1117 {
1118         int ret;
1119         struct btrfs_key key, found_key;
1120         struct btrfs_path *p;
1121
1122         p = alloc_path_for_send();
1123         if (!p)
1124                 return -ENOMEM;
1125
1126         fs_path_reset(path);
1127
1128         key.objectid = ino;
1129         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1130         key.offset = 0;
1131
1132         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1133         if (ret < 0)
1134                 goto out;
1135         if (ret) {
1136                 ret = 1;
1137                 goto out;
1138         }
1139         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1140         if (found_key.objectid != ino ||
1141             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1142              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1143                 ret = -ENOENT;
1144                 goto out;
1145         }
1146
1147         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1148                                 __copy_first_ref, path);
1149         if (ret < 0)
1150                 goto out;
1151         ret = 0;
1152
1153 out:
1154         btrfs_free_path(p);
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 struct backref_ctx {
1159         struct send_ctx *sctx;
1160
1161         struct btrfs_path *path;
1162         /* number of total found references */
1163         u64 found;
1164
1165         /*
1166          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1167          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1168          */
1169         u64 cur_objectid;
1170         u64 cur_offset;
1171
1172         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1173         u64 extent_len;
1174
1175         /* data offset in the file extent item */
1176         u64 data_offset;
1177
1178         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1179         int found_itself;
1180 };
1181
1182 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1183 {
1184         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1185         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1186
1187         if (root < cr->root->objectid)
1188                 return -1;
1189         if (root > cr->root->objectid)
1190                 return 1;
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1195 {
1196         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1197         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1198
1199         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1200                 return -1;
1201         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1202                 return 1;
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Called for every backref that is found for the current extent.
1208  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1209  */
1210 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1211 {
1212         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1213         struct clone_root *found;
1214         int ret;
1215         u64 i_size;
1216
1217         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1218         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1219                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1220                         sizeof(struct clone_root),
1221                         __clone_root_cmp_bsearch);
1222         if (!found)
1223                 return 0;
1224
1225         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1226             ino == bctx->cur_objectid &&
1227             offset == bctx->cur_offset) {
1228                 bctx->found_itself = 1;
1229         }
1230
1231         /*
1232          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1233          * accept clones from these extents.
1234          */
1235         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1236                                NULL, NULL, NULL);
1237         btrfs_release_path(bctx->path);
1238         if (ret < 0)
1239                 return ret;
1240
1241         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1242                 return 0;
1243
1244         /*
1245          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1246          * behind the current inode/offset.
1247          */
1248         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1249                 /*
1250                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1251                  * that is currently send. We may change this when
1252                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1253                  * file.
1254                  */
1255                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1256                         return 0;
1257         }
1258
1259         bctx->found++;
1260         found->found_refs++;
1261         if (ino < found->ino) {
1262                 found->ino = ino;
1263                 found->offset = offset;
1264         } else if (found->ino == ino) {
1265                 /*
1266                  * same extent found more then once in the same file.
1267                  */
1268                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1269                         found->offset = offset;
1270         }
1271
1272         return 0;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1277  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1278  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1279  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1280  * inode+offset.
1281  *
1282  * path must point to the extent item when called.
1283  */
1284 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1285                              struct btrfs_path *path,
1286                              u64 ino, u64 data_offset,
1287                              u64 ino_size,
1288                              struct clone_root **found)
1289 {
1290         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1291         int ret;
1292         int extent_type;
1293         u64 logical;
1294         u64 disk_byte;
1295         u64 num_bytes;
1296         u64 extent_item_pos;
1297         u64 flags = 0;
1298         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1299         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1300         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1301         struct clone_root *cur_clone_root;
1302         struct btrfs_key found_key;
1303         struct btrfs_path *tmp_path;
1304         int compressed;
1305         u32 i;
1306
1307         tmp_path = alloc_path_for_send();
1308         if (!tmp_path)
1309                 return -ENOMEM;
1310
1311         /* We only use this path under the commit sem */
1312         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1313
1314         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1315         if (!backref_ctx) {
1316                 ret = -ENOMEM;
1317                 goto out;
1318         }
1319
1320         backref_ctx->path = tmp_path;
1321
1322         if (data_offset >= ino_size) {
1323                 /*
1324                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1325                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1326                  * writing large files.
1327                  */
1328                 ret = 0;
1329                 goto out;
1330         }
1331
1332         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1333                         struct btrfs_file_extent_item);
1334         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1335         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1336                 ret = -ENOENT;
1337                 goto out;
1338         }
1339         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1340
1341         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1342         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1343         if (disk_byte == 0) {
1344                 ret = -ENOENT;
1345                 goto out;
1346         }
1347         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1348
1349         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1350         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1351                                   &found_key, &flags);
1352         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1353         btrfs_release_path(tmp_path);
1354
1355         if (ret < 0)
1356                 goto out;
1357         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1358                 ret = -EIO;
1359                 goto out;
1360         }
1361
1362         /*
1363          * Setup the clone roots.
1364          */
1365         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1366                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1367                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1368                 cur_clone_root->offset = 0;
1369                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1370         }
1371
1372         backref_ctx->sctx = sctx;
1373         backref_ctx->found = 0;
1374         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1375         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1376         backref_ctx->found_itself = 0;
1377         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1378         /*
1379          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1380          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1381          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1382          * the physical extent locations. We must take this into account to
1383          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1384          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1385          * receiving end.
1386          */
1387         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1388                 backref_ctx->data_offset = 0;
1389         else
1390                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1391
1392         /*
1393          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1394          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1395          * __iterate_backrefs work.
1396          */
1397         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1398                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1399
1400         /*
1401          * Now collect all backrefs.
1402          */
1403         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1404                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1405         else
1406                 extent_item_pos = 0;
1407         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1408                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1409                                     backref_ctx, false);
1410
1411         if (ret < 0)
1412                 goto out;
1413
1414         if (!backref_ctx->found_itself) {
1415                 /* found a bug in backref code? */
1416                 ret = -EIO;
1417                 btrfs_err(fs_info,
1418                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1419                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1420                 goto out;
1421         }
1422
1423         btrfs_debug(fs_info,
1424                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1425                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1426
1427         if (!backref_ctx->found)
1428                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1429
1430         cur_clone_root = NULL;
1431         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1432                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1433                         if (!cur_clone_root)
1434                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1435                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1436                                 /* prefer clones from send_root over others */
1437                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1438                 }
1439
1440         }
1441
1442         if (cur_clone_root) {
1443                 *found = cur_clone_root;
1444                 ret = 0;
1445         } else {
1446                 ret = -ENOENT;
1447         }
1448
1449 out:
1450         btrfs_free_path(tmp_path);
1451         kfree(backref_ctx);
1452         return ret;
1453 }
1454
1455 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1456                         u64 ino,
1457                         struct fs_path *dest)
1458 {
1459         int ret;
1460         struct btrfs_path *path;
1461         struct btrfs_key key;
1462         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1463         u8 type;
1464         u8 compression;
1465         unsigned long off;
1466         int len;
1467
1468         path = alloc_path_for_send();
1469         if (!path)
1470                 return -ENOMEM;
1471
1472         key.objectid = ino;
1473         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1474         key.offset = 0;
1475         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1476         if (ret < 0)
1477                 goto out;
1478         if (ret) {
1479                 /*
1480                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1481                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1482                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1483                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1484                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1485                  * can delete the symlink.
1486                  */
1487                 btrfs_err(root->fs_info,
1488                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1489                           ino, root->root_key.objectid);
1490                 ret = -EIO;
1491                 goto out;
1492         }
1493
1494         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1495                         struct btrfs_file_extent_item);
1496         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1497         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1498         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1499         BUG_ON(compression);
1500
1501         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1502         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1503
1504         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1505
1506 out:
1507         btrfs_free_path(path);
1508         return ret;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1513  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1514  */
1515 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1516                            u64 ino, u64 gen,
1517                            struct fs_path *dest)
1518 {
1519         int ret = 0;
1520         struct btrfs_path *path;
1521         struct btrfs_dir_item *di;
1522         char tmp[64];
1523         int len;
1524         u64 idx = 0;
1525
1526         path = alloc_path_for_send();
1527         if (!path)
1528                 return -ENOMEM;
1529
1530         while (1) {
1531                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1532                                 ino, gen, idx);
1533                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1534
1535                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1536                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1537                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1538                 btrfs_release_path(path);
1539                 if (IS_ERR(di)) {
1540                         ret = PTR_ERR(di);
1541                         goto out;
1542                 }
1543                 if (di) {
1544                         /* not unique, try again */
1545                         idx++;
1546                         continue;
1547                 }
1548
1549                 if (!sctx->parent_root) {
1550                         /* unique */
1551                         ret = 0;
1552                         break;
1553                 }
1554
1555                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1556                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1557                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1558                 btrfs_release_path(path);
1559                 if (IS_ERR(di)) {
1560                         ret = PTR_ERR(di);
1561                         goto out;
1562                 }
1563                 if (di) {
1564                         /* not unique, try again */
1565                         idx++;
1566                         continue;
1567                 }
1568                 /* unique */
1569                 break;
1570         }
1571
1572         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1573
1574 out:
1575         btrfs_free_path(path);
1576         return ret;
1577 }
1578
1579 enum inode_state {
1580         inode_state_no_change,
1581         inode_state_will_create,
1582         inode_state_did_create,
1583         inode_state_will_delete,
1584         inode_state_did_delete,
1585 };
1586
1587 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1588 {
1589         int ret;
1590         int left_ret;
1591         int right_ret;
1592         u64 left_gen;
1593         u64 right_gen;
1594
1595         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1596                         NULL, NULL);
1597         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1598                 goto out;
1599         left_ret = ret;
1600
1601         if (!sctx->parent_root) {
1602                 right_ret = -ENOENT;
1603         } else {
1604                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1605                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1606                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1607                         goto out;
1608                 right_ret = ret;
1609         }
1610
1611         if (!left_ret && !right_ret) {
1612                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1613                         ret = inode_state_no_change;
1614                 } else if (left_gen == gen) {
1615                         if (ino < sctx->send_progress)
1616                                 ret = inode_state_did_create;
1617                         else
1618                                 ret = inode_state_will_create;
1619                 } else if (right_gen == gen) {
1620                         if (ino < sctx->send_progress)
1621                                 ret = inode_state_did_delete;
1622                         else
1623                                 ret = inode_state_will_delete;
1624                 } else  {
1625                         ret = -ENOENT;
1626                 }
1627         } else if (!left_ret) {
1628                 if (left_gen == gen) {
1629                         if (ino < sctx->send_progress)
1630                                 ret = inode_state_did_create;
1631                         else
1632                                 ret = inode_state_will_create;
1633                 } else {
1634                         ret = -ENOENT;
1635                 }
1636         } else if (!right_ret) {
1637                 if (right_gen == gen) {
1638                         if (ino < sctx->send_progress)
1639                                 ret = inode_state_did_delete;
1640                         else
1641                                 ret = inode_state_will_delete;
1642                 } else {
1643                         ret = -ENOENT;
1644                 }
1645         } else {
1646                 ret = -ENOENT;
1647         }
1648
1649 out:
1650         return ret;
1651 }
1652
1653 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1654 {
1655         int ret;
1656
1657         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1658                 return 1;
1659
1660         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1661         if (ret < 0)
1662                 goto out;
1663
1664         if (ret == inode_state_no_change ||
1665             ret == inode_state_did_create ||
1666             ret == inode_state_will_delete)
1667                 ret = 1;
1668         else
1669                 ret = 0;
1670
1671 out:
1672         return ret;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1677  */
1678 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1679                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1680                                  u64 *found_inode,
1681                                  u8 *found_type)
1682 {
1683         int ret = 0;
1684         struct btrfs_dir_item *di;
1685         struct btrfs_key key;
1686         struct btrfs_path *path;
1687
1688         path = alloc_path_for_send();
1689         if (!path)
1690                 return -ENOMEM;
1691
1692         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1693                         dir, name, name_len, 0);
1694         if (!di) {
1695                 ret = -ENOENT;
1696                 goto out;
1697         }
1698         if (IS_ERR(di)) {
1699                 ret = PTR_ERR(di);
1700                 goto out;
1701         }
1702         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1703         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1704                 ret = -ENOENT;
1705                 goto out;
1706         }
1707         *found_inode = key.objectid;
1708         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1709
1710 out:
1711         btrfs_free_path(path);
1712         return ret;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1717  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1718  */
1719 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1720                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1721 {
1722         int ret;
1723         struct btrfs_key key;
1724         struct btrfs_key found_key;
1725         struct btrfs_path *path;
1726         int len;
1727         u64 parent_dir;
1728
1729         path = alloc_path_for_send();
1730         if (!path)
1731                 return -ENOMEM;
1732
1733         key.objectid = ino;
1734         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1735         key.offset = 0;
1736
1737         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1738         if (ret < 0)
1739                 goto out;
1740         if (!ret)
1741                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1742                                 path->slots[0]);
1743         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1744             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1745              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1746                 ret = -ENOENT;
1747                 goto out;
1748         }
1749
1750         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1751                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1752                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1753                                       struct btrfs_inode_ref);
1754                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1755                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1756                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1757                                                      len);
1758                 parent_dir = found_key.offset;
1759         } else {
1760                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1761                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1762                                         struct btrfs_inode_extref);
1763                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1764                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1765                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1766                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1767         }
1768         if (ret < 0)
1769                 goto out;
1770         btrfs_release_path(path);
1771
1772         if (dir_gen) {
1773                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1774                                      NULL, NULL, NULL);
1775                 if (ret < 0)
1776                         goto out;
1777         }
1778
1779         *dir = parent_dir;
1780
1781 out:
1782         btrfs_free_path(path);
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1787                         u64 ino, u64 dir,
1788                         const char *name, int name_len)
1789 {
1790         int ret;
1791         struct fs_path *tmp_name;
1792         u64 tmp_dir;
1793
1794         tmp_name = fs_path_alloc();
1795         if (!tmp_name)
1796                 return -ENOMEM;
1797
1798         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1799         if (ret < 0)
1800                 goto out;
1801
1802         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1803                 ret = 0;
1804                 goto out;
1805         }
1806
1807         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1808
1809 out:
1810         fs_path_free(tmp_name);
1811         return ret;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1816  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1817  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1818  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1819  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1820  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1821  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1822  * orphanizing is really required.
1823  */
1824 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1825                               const char *name, int name_len,
1826                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1827 {
1828         int ret = 0;
1829         u64 gen;
1830         u64 other_inode = 0;
1831         u8 other_type = 0;
1832
1833         if (!sctx->parent_root)
1834                 goto out;
1835
1836         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1837         if (ret <= 0)
1838                 goto out;
1839
1840         /*
1841          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1842          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1843          * and we can just unlink this entry.
1844          */
1845         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1846                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1847                                      NULL, NULL, NULL);
1848                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1849                         goto out;
1850                 if (ret) {
1851                         ret = 0;
1852                         goto out;
1853                 }
1854                 if (gen != dir_gen)
1855                         goto out;
1856         }
1857
1858         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1859                         &other_inode, &other_type);
1860         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1861                 goto out;
1862         if (ret) {
1863                 ret = 0;
1864                 goto out;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1869          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1870          * overwrite anything at this point in time.
1871          */
1872         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1873             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1874                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1875                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1876                 if (ret < 0)
1877                         goto out;
1878
1879                 ret = 1;
1880                 *who_ino = other_inode;
1881         } else {
1882                 ret = 0;
1883         }
1884
1885 out:
1886         return ret;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1891  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1892  * thus the orphan name needs be used.
1893  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1894  * overwritten.
1895  */
1896 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1897                             u64 dir, u64 dir_gen,
1898                             u64 ino, u64 ino_gen,
1899                             const char *name, int name_len)
1900 {
1901         int ret = 0;
1902         u64 gen;
1903         u64 ow_inode;
1904         u8 other_type;
1905
1906         if (!sctx->parent_root)
1907                 goto out;
1908
1909         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1910         if (ret <= 0)
1911                 goto out;
1912
1913         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1914                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1915                                      NULL, NULL, NULL);
1916                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1917                         goto out;
1918                 if (ret) {
1919                         ret = 0;
1920                         goto out;
1921                 }
1922                 if (gen != dir_gen)
1923                         goto out;
1924         }
1925
1926         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1927         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1928                         &ow_inode, &other_type);
1929         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1930                 goto out;
1931         if (ret) {
1932                 /* was never and will never be overwritten */
1933                 ret = 0;
1934                 goto out;
1935         }
1936
1937         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1938                         NULL, NULL);
1939         if (ret < 0)
1940                 goto out;
1941
1942         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1943                 ret = 0;
1944                 goto out;
1945         }
1946
1947         /*
1948          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1949          * The current inode being processed might have been the one that caused
1950          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1951          * the current inode being processed.
1952          */
1953         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1954             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1955              gen == sctx->cur_inode_gen))
1956                 ret = 1;
1957         else
1958                 ret = 0;
1959
1960 out:
1961         return ret;
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1966  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1967  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1968  */
1969 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1970 {
1971         int ret = 0;
1972         struct fs_path *name = NULL;
1973         u64 dir;
1974         u64 dir_gen;
1975
1976         if (!sctx->parent_root)
1977                 goto out;
1978
1979         name = fs_path_alloc();
1980         if (!name)
1981                 return -ENOMEM;
1982
1983         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1984         if (ret < 0)
1985                 goto out;
1986
1987         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1988                         name->start, fs_path_len(name));
1989
1990 out:
1991         fs_path_free(name);
1992         return ret;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1997  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1998  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1999  * In case of error, nce is kfreed.
2000  */
2001 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2002                              struct name_cache_entry *nce)
2003 {
2004         int ret = 0;
2005         struct list_head *nce_head;
2006
2007         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2008                         (unsigned long)nce->ino);
2009         if (!nce_head) {
2010                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2011                 if (!nce_head) {
2012                         kfree(nce);
2013                         return -ENOMEM;
2014                 }
2015                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2016
2017                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2018                 if (ret < 0) {
2019                         kfree(nce_head);
2020                         kfree(nce);
2021                         return ret;
2022                 }
2023         }
2024         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2025         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2026         sctx->name_cache_size++;
2027
2028         return ret;
2029 }
2030
2031 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2032                               struct name_cache_entry *nce)
2033 {
2034         struct list_head *nce_head;
2035
2036         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2037                         (unsigned long)nce->ino);
2038         if (!nce_head) {
2039                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2040               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2041                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2042         }
2043
2044         list_del(&nce->radix_list);
2045         list_del(&nce->list);
2046         sctx->name_cache_size--;
2047
2048         /*
2049          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2050          */
2051         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2052                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2053                 kfree(nce_head);
2054         }
2055 }
2056
2057 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2058                                                     u64 ino, u64 gen)
2059 {
2060         struct list_head *nce_head;
2061         struct name_cache_entry *cur;
2062
2063         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2064         if (!nce_head)
2065                 return NULL;
2066
2067         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2068                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2069                         return cur;
2070         }
2071         return NULL;
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2076  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2077  */
2078 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2079 {
2080         list_del(&nce->list);
2081         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2086  */
2087 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2088 {
2089         struct name_cache_entry *nce;
2090
2091         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2092                 return;
2093
2094         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2095                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2096                                 struct name_cache_entry, list);
2097                 name_cache_delete(sctx, nce);
2098                 kfree(nce);
2099         }
2100 }
2101
2102 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2103 {
2104         struct name_cache_entry *nce;
2105
2106         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2107                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2108                                 struct name_cache_entry, list);
2109                 name_cache_delete(sctx, nce);
2110                 kfree(nce);
2111         }
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2116  * Returns 0 if it succeeded.
2117  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2118  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2119  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2120  * Returns <0 in case of error.
2121  */
2122 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2123                                      u64 ino, u64 gen,
2124                                      u64 *parent_ino,
2125                                      u64 *parent_gen,
2126                                      struct fs_path *dest)
2127 {
2128         int ret;
2129         int nce_ret;
2130         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2131
2132         /*
2133          * First check if we already did a call to this function with the same
2134          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2135          * return the cached result.
2136          */
2137         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2138         if (nce) {
2139                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2140                         name_cache_delete(sctx, nce);
2141                         kfree(nce);
2142                         nce = NULL;
2143                 } else {
2144                         name_cache_used(sctx, nce);
2145                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2146                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2147                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2148                         if (ret < 0)
2149                                 goto out;
2150                         ret = nce->ret;
2151                         goto out;
2152                 }
2153         }
2154
2155         /*
2156          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2157          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2158          * __record_new_ref
2159          */
2160         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2161         if (ret < 0)
2162                 goto out;
2163
2164         if (!ret) {
2165                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2166                 if (ret < 0)
2167                         goto out;
2168                 ret = 1;
2169                 goto out_cache;
2170         }
2171
2172         /*
2173          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2174          * send_root or parent_root for ref lookup.
2175          */
2176         if (ino < sctx->send_progress)
2177                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2178                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2179         else
2180                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2181                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2182         if (ret < 0)
2183                 goto out;
2184
2185         /*
2186          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2187          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2188          */
2189         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2190                         dest->start, dest->end - dest->start);
2191         if (ret < 0)
2192                 goto out;
2193         if (ret) {
2194                 fs_path_reset(dest);
2195                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2196                 if (ret < 0)
2197                         goto out;
2198                 ret = 1;
2199         }
2200
2201 out_cache:
2202         /*
2203          * Store the result of the lookup in the name cache.
2204          */
2205         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2206         if (!nce) {
2207                 ret = -ENOMEM;
2208                 goto out;
2209         }
2210
2211         nce->ino = ino;
2212         nce->gen = gen;
2213         nce->parent_ino = *parent_ino;
2214         nce->parent_gen = *parent_gen;
2215         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2216         nce->ret = ret;
2217         strcpy(nce->name, dest->start);
2218
2219         if (ino < sctx->send_progress)
2220                 nce->need_later_update = 0;
2221         else
2222                 nce->need_later_update = 1;
2223
2224         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2225         if (nce_ret < 0)
2226                 ret = nce_ret;
2227         name_cache_clean_unused(sctx);
2228
2229 out:
2230         return ret;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2235  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2236  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2237  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2238  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2239  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2240  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2241  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2242  *
2243  * When do we have have orphan inodes:
2244  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2245  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2246  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2247  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2248  *    orphan directory.
2249  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2250  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2251  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2252  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2253  *    the orphan inode.
2254  *
2255  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2256  * would be.
2257  */
2258 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2259                         struct fs_path *dest)
2260 {
2261         int ret = 0;
2262         struct fs_path *name = NULL;
2263         u64 parent_inode = 0;
2264         u64 parent_gen = 0;
2265         int stop = 0;
2266
2267         name = fs_path_alloc();
2268         if (!name) {
2269                 ret = -ENOMEM;
2270                 goto out;
2271         }
2272
2273         dest->reversed = 1;
2274         fs_path_reset(dest);
2275
2276         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2277                 struct waiting_dir_move *wdm;
2278
2279                 fs_path_reset(name);
2280
2281                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2282                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2283                         if (ret < 0)
2284                                 goto out;
2285                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2286                         break;
2287                 }
2288
2289                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2290                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2291                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2292                         stop = 1;
2293                 } else if (wdm) {
2294                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2295                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2296                 } else {
2297                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2298                                                         &parent_inode,
2299                                                         &parent_gen, name);
2300                         if (ret)
2301                                 stop = 1;
2302                 }
2303
2304                 if (ret < 0)
2305                         goto out;
2306
2307                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2308                 if (ret < 0)
2309                         goto out;
2310
2311                 ino = parent_inode;
2312                 gen = parent_gen;
2313         }
2314
2315 out:
2316         fs_path_free(name);
2317         if (!ret)
2318                 fs_path_unreverse(dest);
2319         return ret;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2324  */
2325 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2326 {
2327         int ret;
2328         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2329         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2330         struct btrfs_path *path;
2331         struct btrfs_key key;
2332         struct btrfs_root_ref *ref;
2333         struct extent_buffer *leaf;
2334         char *name = NULL;
2335         int namelen;
2336
2337         path = btrfs_alloc_path();
2338         if (!path)
2339                 return -ENOMEM;
2340
2341         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2342         if (!name) {
2343                 btrfs_free_path(path);
2344                 return -ENOMEM;
2345         }
2346
2347         key.objectid = send_root->objectid;
2348         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2349         key.offset = 0;
2350
2351         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2352                                 &key, path, 1, 0);
2353         if (ret < 0)
2354                 goto out;
2355         if (ret) {
2356                 ret = -ENOENT;
2357                 goto out;
2358         }
2359
2360         leaf = path->nodes[0];
2361         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2362         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2363             key.objectid != send_root->objectid) {
2364                 ret = -ENOENT;
2365                 goto out;
2366         }
2367         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2368         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2369         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2370         btrfs_release_path(path);
2371
2372         if (parent_root) {
2373                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2374                 if (ret < 0)
2375                         goto out;
2376         } else {
2377                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2378                 if (ret < 0)
2379                         goto out;
2380         }
2381
2382         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2383
2384         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2385                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2386                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2387         else
2388                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2389                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2390
2391         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2392                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2393         if (parent_root) {
2394                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2395                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2396                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2397                 else
2398                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2399                                      parent_root->root_item.uuid);
2400                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2401                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2402         }
2403
2404         ret = send_cmd(sctx);
2405
2406 tlv_put_failure:
2407 out:
2408         btrfs_free_path(path);
2409         kfree(name);
2410         return ret;
2411 }
2412
2413 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2414 {
2415         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2416         int ret = 0;
2417         struct fs_path *p;
2418
2419         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2420
2421         p = fs_path_alloc();
2422         if (!p)
2423                 return -ENOMEM;
2424
2425         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2426         if (ret < 0)
2427                 goto out;
2428
2429         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2430         if (ret < 0)
2431                 goto out;
2432         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2433         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2434
2435         ret = send_cmd(sctx);
2436
2437 tlv_put_failure:
2438 out:
2439         fs_path_free(p);
2440         return ret;
2441 }
2442
2443 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2444 {
2445         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2446         int ret = 0;
2447         struct fs_path *p;
2448
2449         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2450
2451         p = fs_path_alloc();
2452         if (!p)
2453                 return -ENOMEM;
2454
2455         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2456         if (ret < 0)
2457                 goto out;
2458
2459         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2460         if (ret < 0)
2461                 goto out;
2462         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2463         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2464
2465         ret = send_cmd(sctx);
2466
2467 tlv_put_failure:
2468 out:
2469         fs_path_free(p);
2470         return ret;
2471 }
2472
2473 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2474 {
2475         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2476         int ret = 0;
2477         struct fs_path *p;
2478
2479         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2480                     ino, uid, gid);
2481
2482         p = fs_path_alloc();
2483         if (!p)
2484                 return -ENOMEM;
2485
2486         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2487         if (ret < 0)
2488                 goto out;
2489
2490         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2491         if (ret < 0)
2492                 goto out;
2493         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2494         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2495         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2496
2497         ret = send_cmd(sctx);
2498
2499 tlv_put_failure:
2500 out:
2501         fs_path_free(p);
2502         return ret;
2503 }
2504
2505 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2506 {
2507         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2508         int ret = 0;
2509         struct fs_path *p = NULL;
2510         struct btrfs_inode_item *ii;
2511         struct btrfs_path *path = NULL;
2512         struct extent_buffer *eb;
2513         struct btrfs_key key;
2514         int slot;
2515
2516         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2517
2518         p = fs_path_alloc();
2519         if (!p)
2520                 return -ENOMEM;
2521
2522         path = alloc_path_for_send();
2523         if (!path) {
2524                 ret = -ENOMEM;
2525                 goto out;
2526         }
2527
2528         key.objectid = ino;
2529         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2530         key.offset = 0;
2531         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2532         if (ret > 0)
2533                 ret = -ENOENT;
2534         if (ret < 0)
2535                 goto out;
2536
2537         eb = path->nodes[0];
2538         slot = path->slots[0];
2539         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2540
2541         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2542         if (ret < 0)
2543                 goto out;
2544
2545         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2546         if (ret < 0)
2547                 goto out;
2548         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2549         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2550         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2551         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2552         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2553
2554         ret = send_cmd(sctx);
2555
2556 tlv_put_failure:
2557 out:
2558         fs_path_free(p);
2559         btrfs_free_path(path);
2560         return ret;
2561 }
2562
2563 /*
2564  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2565  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2566  * is created as orphan.
2567  */
2568 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2569 {
2570         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2571         int ret = 0;
2572         struct fs_path *p;
2573         int cmd;
2574         u64 gen;
2575         u64 mode;
2576         u64 rdev;
2577
2578         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2579
2580         p = fs_path_alloc();
2581         if (!p)
2582                 return -ENOMEM;
2583
2584         if (ino != sctx->cur_ino) {
2585                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2586                                      NULL, NULL, &rdev);
2587                 if (ret < 0)
2588                         goto out;
2589         } else {
2590                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2591                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2592                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2593         }
2594
2595         if (S_ISREG(mode)) {
2596                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2597         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2598                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2599         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2600                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2601         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2602                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2603         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2604                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2605         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2606                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2607         } else {
2608                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2609                                 (int)(mode & S_IFMT));
2610                 ret = -EOPNOTSUPP;
2611                 goto out;
2612         }
2613
2614         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2615         if (ret < 0)
2616                 goto out;
2617
2618         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2619         if (ret < 0)
2620                 goto out;
2621
2622         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2623         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2624
2625         if (S_ISLNK(mode)) {
2626                 fs_path_reset(p);
2627                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2628                 if (ret < 0)
2629                         goto out;
2630                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2631         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2632                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2633                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2634                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2635         }
2636
2637         ret = send_cmd(sctx);
2638         if (ret < 0)
2639                 goto out;
2640
2641
2642 tlv_put_failure:
2643 out:
2644         fs_path_free(p);
2645         return ret;
2646 }
2647
2648 /*
2649  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2650  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2651  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2652  */
2653 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2654 {
2655         int ret = 0;
2656         struct btrfs_path *path = NULL;
2657         struct btrfs_key key;
2658         struct btrfs_key found_key;
2659         struct btrfs_key di_key;
2660         struct extent_buffer *eb;
2661         struct btrfs_dir_item *di;
2662         int slot;
2663
2664         path = alloc_path_for_send();
2665         if (!path) {
2666                 ret = -ENOMEM;
2667                 goto out;
2668         }
2669
2670         key.objectid = dir;
2671         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2672         key.offset = 0;
2673         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2674         if (ret < 0)
2675                 goto out;
2676
2677         while (1) {
2678                 eb = path->nodes[0];
2679                 slot = path->slots[0];
2680                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2681                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2682                         if (ret < 0) {
2683                                 goto out;
2684                         } else if (ret > 0) {
2685                                 ret = 0;
2686                                 break;
2687                         }
2688                         continue;
2689                 }
2690
2691                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2692                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2693                     found_key.type != key.type) {
2694                         ret = 0;
2695                         goto out;
2696                 }
2697
2698                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2699                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2700
2701                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2702                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2703                         ret = 1;
2704                         goto out;
2705                 }
2706
2707                 path->slots[0]++;
2708         }
2709
2710 out:
2711         btrfs_free_path(path);
2712         return ret;
2713 }
2714
2715 /*
2716  * Only creates the inode if it is:
2717  * 1. Not a directory
2718  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2719  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2720  */
2721 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2722 {
2723         int ret;
2724
2725         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2726                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2727                 if (ret < 0)
2728                         goto out;
2729                 if (ret) {
2730                         ret = 0;
2731                         goto out;
2732                 }
2733         }
2734
2735         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2736         if (ret < 0)
2737                 goto out;
2738
2739 out:
2740         return ret;
2741 }
2742
2743 struct recorded_ref {
2744         struct list_head list;
2745         char *name;
2746         struct fs_path *full_path;
2747         u64 dir;
2748         u64 dir_gen;
2749         int name_len;
2750 };
2751
2752 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2753 {
2754         ref->full_path = path;
2755         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2756         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2761  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2762  * This function is a helper to record one ref.
2763  */
2764 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2765                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2766 {
2767         struct recorded_ref *ref;
2768
2769         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2770         if (!ref)
2771                 return -ENOMEM;
2772
2773         ref->dir = dir;
2774         ref->dir_gen = dir_gen;
2775         set_ref_path(ref, path);
2776         list_add_tail(&ref->list, head);
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2781 {
2782         struct recorded_ref *new;
2783
2784         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2785         if (!new)
2786                 return -ENOMEM;
2787
2788         new->dir = ref->dir;
2789         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2790         new->full_path = NULL;
2791         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2792         list_add_tail(&new->list, list);
2793         return 0;
2794 }
2795
2796 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2797 {
2798         struct recorded_ref *cur;
2799
2800         while (!list_empty(head)) {
2801                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2802                 fs_path_free(cur->full_path);
2803                 list_del(&cur->list);
2804                 kfree(cur);
2805         }
2806 }
2807
2808 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2809 {
2810         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2811         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2816  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2817  * directories.
2818  */
2819 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2820                           struct fs_path *path)
2821 {
2822         int ret;
2823         struct fs_path *orphan;
2824
2825         orphan = fs_path_alloc();
2826         if (!orphan)
2827                 return -ENOMEM;
2828
2829         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2830         if (ret < 0)
2831                 goto out;
2832
2833         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2834
2835 out:
2836         fs_path_free(orphan);
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 static struct orphan_dir_info *
2841 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2842 {
2843         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2844         struct rb_node *parent = NULL;
2845         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2846
2847         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2848         if (!odi)
2849                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2850         odi->ino = dir_ino;
2851         odi->gen = 0;
2852
2853         while (*p) {
2854                 parent = *p;
2855                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2856                 if (dir_ino < entry->ino) {
2857                         p = &(*p)->rb_left;
2858                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2859                         p = &(*p)->rb_right;
2860                 } else {
2861                         kfree(odi);
2862                         return entry;
2863                 }
2864         }
2865
2866         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2867         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2868         return odi;
2869 }
2870
2871 static struct orphan_dir_info *
2872 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2873 {
2874         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2875         struct orphan_dir_info *entry;
2876
2877         while (n) {
2878                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2879                 if (dir_ino < entry->ino)
2880                         n = n->rb_left;
2881                 else if (dir_ino > entry->ino)
2882                         n = n->rb_right;
2883                 else
2884                         return entry;
2885         }
2886         return NULL;
2887 }
2888
2889 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2890 {
2891         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2892
2893         return odi != NULL;
2894 }
2895
2896 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2897                                  struct orphan_dir_info *odi)
2898 {
2899         if (!odi)
2900                 return;
2901         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2902         kfree(odi);
2903 }
2904
2905 /*
2906  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2907  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2908  * the dir item was already processed.
2909  */
2910 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2911                      u64 send_progress)
2912 {
2913         int ret = 0;
2914         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2915         struct btrfs_path *path;
2916         struct btrfs_key key;
2917         struct btrfs_key found_key;
2918         struct btrfs_key loc;
2919         struct btrfs_dir_item *di;
2920
2921         /*
2922          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2923          */
2924         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2925                 return 0;
2926
2927         path = alloc_path_for_send();
2928         if (!path)
2929                 return -ENOMEM;
2930
2931         key.objectid = dir;
2932         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2933         key.offset = 0;
2934         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2935         if (ret < 0)
2936                 goto out;
2937
2938         while (1) {
2939                 struct waiting_dir_move *dm;
2940
2941                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2942                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2943                         if (ret < 0)
2944                                 goto out;
2945                         else if (ret > 0)
2946                                 break;
2947                         continue;
2948                 }
2949                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2950                                       path->slots[0]);
2951                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2952                     found_key.type != key.type)
2953                         break;
2954
2955                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2956                                 struct btrfs_dir_item);
2957                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2958
2959                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2960                 if (dm) {
2961                         struct orphan_dir_info *odi;
2962
2963                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2964                         if (IS_ERR(odi)) {
2965                                 ret = PTR_ERR(odi);
2966                                 goto out;
2967                         }
2968                         odi->gen = dir_gen;
2969                         dm->rmdir_ino = dir;
2970                         ret = 0;
2971                         goto out;
2972                 }
2973
2974                 if (loc.objectid > send_progress) {
2975                         struct orphan_dir_info *odi;
2976
2977                         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2978                         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2979                         ret = 0;
2980                         goto out;
2981                 }
2982
2983                 path->slots[0]++;
2984         }
2985
2986         ret = 1;
2987
2988 out:
2989         btrfs_free_path(path);
2990         return ret;
2991 }
2992
2993 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2994 {
2995         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2996
2997         return entry != NULL;
2998 }
2999
3000 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3001 {
3002         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3003         struct rb_node *parent = NULL;
3004         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3005
3006         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3007         if (!dm)
3008                 return -ENOMEM;
3009         dm->ino = ino;
3010         dm->rmdir_ino = 0;
3011         dm->orphanized = orphanized;
3012
3013         while (*p) {
3014                 parent = *p;
3015                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3016                 if (ino < entry->ino) {
3017                         p = &(*p)->rb_left;
3018                 } else if (ino > entry->ino) {
3019                         p = &(*p)->rb_right;
3020                 } else {
3021                         kfree(dm);
3022                         return -EEXIST;
3023                 }
3024         }
3025
3026         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3027         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3028         return 0;
3029 }
3030
3031 static struct waiting_dir_move *
3032 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3033 {
3034         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3035         struct waiting_dir_move *entry;
3036
3037         while (n) {
3038                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3039                 if (ino < entry->ino)
3040                         n = n->rb_left;
3041                 else if (ino > entry->ino)
3042                         n = n->rb_right;
3043                 else
3044                         return entry;
3045         }
3046         return NULL;
3047 }
3048
3049 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3050                                   struct waiting_dir_move *dm)
3051 {
3052         if (!dm)
3053                 return;
3054         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3055         kfree(dm);
3056 }
3057
3058 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3059                                 u64 ino,
3060                                 u64 ino_gen,
3061                                 u64 parent_ino,
3062                                 struct list_head *new_refs,
3063                                 struct list_head *deleted_refs,
3064                                 const bool is_orphan)
3065 {
3066         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3067         struct rb_node *parent = NULL;
3068         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3069         struct recorded_ref *cur;
3070         int exists = 0;
3071         int ret;
3072
3073         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3074         if (!pm)
3075                 return -ENOMEM;
3076         pm->parent_ino = parent_ino;
3077         pm->ino = ino;
3078         pm->gen = ino_gen;
3079         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3080         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3081         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3082
3083         while (*p) {
3084                 parent = *p;
3085                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3086                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3087                         p = &(*p)->rb_left;
3088                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3089                         p = &(*p)->rb_right;
3090                 } else {
3091                         exists = 1;
3092                         break;
3093                 }
3094         }
3095
3096         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3097                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3098                 if (ret < 0)
3099                         goto out;
3100         }
3101         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3102                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3103                 if (ret < 0)
3104                         goto out;
3105         }
3106
3107         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3108         if (ret)
3109                 goto out;
3110
3111         if (exists) {
3112                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3113         } else {
3114                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3115                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3116         }
3117         ret = 0;
3118 out:
3119         if (ret) {
3120                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3121                 kfree(pm);
3122         }
3123         return ret;
3124 }
3125
3126 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3127                                                       u64 parent_ino)
3128 {
3129         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3130         struct pending_dir_move *entry;
3131
3132         while (n) {
3133                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3134                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3135                         n = n->rb_left;
3136                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3137                         n = n->rb_right;
3138                 else
3139                         return entry;
3140         }
3141         return NULL;
3142 }
3143
3144 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3145                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3146 {
3147         int ret = 0;
3148         u64 parent_inode = 0;
3149         u64 parent_gen = 0;
3150         u64 start_ino = ino;
3151
3152         *ancestor_ino = 0;
3153         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3154                 fs_path_reset(name);
3155
3156                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3157                         break;
3158                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3159                         if (*ancestor_ino == 0)
3160                                 *ancestor_ino = ino;
3161                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3162                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3163                 } else {
3164                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3165                                                         &parent_inode,
3166                                                         &parent_gen, name);
3167                         if (ret > 0) {
3168                                 ret = 0;
3169                                 break;
3170                         }
3171                 }
3172                 if (ret < 0)
3173                         break;
3174                 if (parent_inode == start_ino) {
3175                         ret = 1;
3176                         if (*ancestor_ino == 0)
3177                                 *ancestor_ino = ino;
3178                         break;
3179                 }
3180                 ino = parent_inode;
3181                 gen = parent_gen;
3182         }
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3187 {
3188         struct fs_path *from_path = NULL;
3189         struct fs_path *to_path = NULL;
3190         struct fs_path *name = NULL;
3191         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3192         struct recorded_ref *cur;
3193         u64 parent_ino, parent_gen;
3194         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3195         u64 rmdir_ino = 0;
3196         u64 ancestor;
3197         bool is_orphan;
3198         int ret;
3199
3200         name = fs_path_alloc();
3201         from_path = fs_path_alloc();
3202         if (!name || !from_path) {
3203                 ret = -ENOMEM;
3204                 goto out;
3205         }
3206
3207         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3208         ASSERT(dm);
3209         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3210         is_orphan = dm->orphanized;
3211         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3212
3213         if (is_orphan) {
3214                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3215                                       pm->gen, from_path);
3216         } else {
3217                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3218                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3219                 if (ret < 0)
3220                         goto out;
3221                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3222                                    from_path);
3223                 if (ret < 0)
3224                         goto out;
3225                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3226         }
3227         if (ret < 0)
3228                 goto out;
3229
3230         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3231         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3232         if (ret < 0)
3233                 goto out;
3234         if (ret) {
3235                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3236                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3237                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3238                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3239                                            is_orphan);
3240                 if (ret < 0)
3241                         goto out;
3242                 if (rmdir_ino) {
3243                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3244                         ASSERT(dm);
3245                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3246                 }
3247                 goto out;
3248         }
3249         fs_path_reset(name);
3250         to_path = name;
3251         name = NULL;
3252         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3253         if (ret < 0)
3254                 goto out;
3255
3256         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3257         if (ret < 0)
3258                 goto out;
3259
3260         if (rmdir_ino) {
3261                 struct orphan_dir_info *odi;
3262
3263                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3264                 if (!odi) {
3265                         /* already deleted */
3266                         goto finish;
3267                 }
3268                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino);
3269                 if (ret < 0)
3270                         goto out;
3271                 if (!ret)
3272                         goto finish;
3273
3274                 name = fs_path_alloc();
3275                 if (!name) {
3276                         ret = -ENOMEM;
3277                         goto out;
3278                 }
3279                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3280                 if (ret < 0)
3281                         goto out;
3282                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3283                 if (ret < 0)
3284                         goto out;
3285                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3286         }
3287
3288 finish:
3289         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3290         if (ret < 0)
3291                 goto out;
3292
3293         /*
3294          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3295          * and old parent(s).
3296          */
3297         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3298                 /*
3299                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3300                  */
3301                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3302                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3303                 if (ret == -ENOENT) {
3304                         ret = 0;
3305                         continue;
3306                 }
3307                 if (ret < 0)
3308                         goto out;
3309
3310                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3311                 if (ret < 0)
3312                         goto out;
3313         }
3314
3315 out:
3316         fs_path_free(name);
3317         fs_path_free(from_path);
3318         fs_path_free(to_path);
3319         sctx->send_progress = orig_progress;
3320
3321         return ret;
3322 }
3323
3324 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3325 {
3326         if (!list_empty(&m->list))
3327                 list_del(&m->list);
3328         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3329                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3330         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3331         kfree(m);
3332 }
3333
3334 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3335                                       struct list_head *stack)