fs/btrfs/send.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18
  19 #include <linux/bsearch.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <linux/file.h>
  22 #include <linux/sort.h>
  23 #include <linux/mount.h>
  24 #include <linux/xattr.h>
  25 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  26 #include <linux/radix-tree.h>
  27 #include <linux/vmalloc.h>
  28 #include <linux/string.h>
  29 #include <linux/compat.h>
  30
  31 #include "send.h"
  32 #include "backref.h"
  33 #include "hash.h"
  34 #include "locking.h"
  35 #include "disk-io.h"
  36 #include "btrfs_inode.h"
  37 #include "transaction.h"
  38 #include "compression.h"
  39
  40 /*
  41  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  42  * It reallocates the internal buffer on demand.
  43  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  44  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  45  * unreversed if needed.
  46  */
  47 struct fs_path {
  48         union {
  49                 struct {
  50                         char *start;
  51                         char *end;
  52
  53                         char *buf;
  54                         unsigned short buf_len:15;
  55                         unsigned short reversed:1;
  56                         char inline_buf[];
  57                 };
  58                 /*
  59                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  60                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  61                  * a allocation later during send.
  62                  */
  63                 char pad[256];
  64         };
  65 };
  66 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  67         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  68
  69
  70 /* reused for each extent */
  71 struct clone_root {
  72         struct btrfs_root *root;
  73         u64 ino;
  74         u64 offset;
  75
  76         u64 found_refs;
  77 };
  78
  79 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  80 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  81
  82 struct send_ctx {
  83         struct file *send_filp;
  84         loff_t send_off;
  85         char *send_buf;
  86         u32 send_size;
  87         u32 send_max_size;
  88         u64 total_send_size;
  89         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  90         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  91
  92         struct btrfs_root *send_root;
  93         struct btrfs_root *parent_root;
  94         struct clone_root *clone_roots;
  95         int clone_roots_cnt;
  96
  97         /* current state of the compare_tree call */
  98         struct btrfs_path *left_path;
  99         struct btrfs_path *right_path;
 100         struct btrfs_key *cmp_key;
 101
 102         /*
 103          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
 104          * these are the values from the deleted inode.
 105          */
 106         u64 cur_ino;
 107         u64 cur_inode_gen;
 108         int cur_inode_new;
 109         int cur_inode_new_gen;
 110         int cur_inode_deleted;
 111         u64 cur_inode_size;
 112         u64 cur_inode_mode;
 113         u64 cur_inode_rdev;
 114         u64 cur_inode_last_extent;
 115
 116         u64 send_progress;
 117
 118         struct list_head new_refs;
 119         struct list_head deleted_refs;
 120
 121         struct radix_tree_root name_cache;
 122         struct list_head name_cache_list;
 123         int name_cache_size;
 124
 125         struct file_ra_state ra;
 126
 127         char *read_buf;
 128
 129         /*
 130          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 131          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 132          * directories such that a directory with a lower inode number was
 133          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 134          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 135          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 136          * must process the directory with higher inode number first, then
 137          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 138          * number. Example follows.
 139          *
 140          * Tree state when the first send was performed:
 141          *
 142          * .
 143          * |-- a                   (ino 257)
 144          *     |-- b               (ino 258)
 145          *         |
 146          *         |
 147          *         |-- c           (ino 259)
 148          *         |   |-- d       (ino 260)
 149          *         |
 150          *         |-- c2          (ino 261)
 151          *
 152          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 153          *
 154          * .
 155          * |-- a                   (ino 257)
 156          *     |-- b               (ino 258)
 157          *         |-- c2          (ino 261)
 158          *             |-- d2      (ino 260)
 159          *                 |-- cc  (ino 259)
 160          *
 161          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 162          *
 163          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 164          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 165          *
 166          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 167          * before we move "d", which has higher inode number.
 168          *
 169          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 170          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 171          */
 172
 173         /* Indexed by parent directory inode number. */
 174         struct rb_root pending_dir_moves;
 175
 176         /*
 177          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 178          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 179          * own move/rename can be performed.
 180          */
 181         struct rb_root waiting_dir_moves;
 182
 183         /*
 184          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 185          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 186          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 187          * is performed. Example:
 188          *
 189          * Parent snapshot:
 190          *
 191          * .                        (ino 256)
 192          * |-- a/                   (ino 257)
 193          *     |-- b/               (ino 258)
 194          *         |-- c/           (ino 259)
 195          *         |   |-- x/       (ino 260)
 196          *         |
 197          *         |-- y/           (ino 261)
 198          *
 199          * Send snapshot:
 200          *
 201          * .                        (ino 256)
 202          * |-- a/                   (ino 257)
 203          *     |-- b/               (ino 258)
 204          *         |-- YY/          (ino 261)
 205          *              |-- x/      (ino 260)
 206          *
 207          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 208          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 209          * mv /a/b/y /a/b/YY
 210          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 211          * rmdir /a/b/c
 212          *
 213          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 214          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 215          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 216          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 217          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 218          * memorize that name.
 219          *
 220          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 221          */
 222         struct rb_root orphan_dirs;
 223 };
 224
 225 struct pending_dir_move {
 226         struct rb_node node;
 227         struct list_head list;
 228         u64 parent_ino;
 229         u64 ino;
 230         u64 gen;
 231         struct list_head update_refs;
 232 };
 233
 234 struct waiting_dir_move {
 235         struct rb_node node;
 236         u64 ino;
 237         /*
 238          * There might be some directory that could not be removed because it
 239          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 240          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 241          */
 242         u64 rmdir_ino;
 243         bool orphanized;
 244 };
 245
 246 struct orphan_dir_info {
 247         struct rb_node node;
 248         u64 ino;
 249         u64 gen;
 250 };
 251
 252 struct name_cache_entry {
 253         struct list_head list;
 254         /*
 255          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 256          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 257          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 258          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 259          * entries where two entries have the same inum but different
 260          * generations.
 261          */
 262         struct list_head radix_list;
 263         u64 ino;
 264         u64 gen;
 265         u64 parent_ino;
 266         u64 parent_gen;
 267         int ret;
 268         int need_later_update;
 269         int name_len;
 270         char name[];
 271 };
 272
 273 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 274                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 275                                         const char *what)
 276 {
 277         const char *result_string;
 278
 279         switch (result) {
 280         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 281                 result_string = "new";
 282                 break;
 283         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 284                 result_string = "deleted";
 285                 break;
 286         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 287                 result_string = "updated";
 288                 break;
 289         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 290                 ASSERT(0);
 291                 result_string = "unchanged";
 292                 break;
 293         default:
 294                 ASSERT(0);
 295                 result_string = "unexpected";
 296         }
 297
 298         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 299                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 300                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 301                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 302                   (sctx->parent_root ?
 303                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 304 }
 305
 306 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 307
 308 static struct waiting_dir_move *
 309 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 310
 311 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
 312
 313 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 314 {
 315         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 316                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 317                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 318 }
 319
 320 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 321 {
 322         if (p->reversed) {
 323                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 324                 p->end = p->start;
 325                 *p->start = 0;
 326         } else {
 327                 p->start = p->buf;
 328                 p->end = p->start;
 329                 *p->start = 0;
 330         }
 331 }
 332
 333 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 334 {
 335         struct fs_path *p;
 336
 337         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 338         if (!p)
 339                 return NULL;
 340         p->reversed = 0;
 341         p->buf = p->inline_buf;
 342         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 343         fs_path_reset(p);
 344         return p;
 345 }
 346
 347 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 348 {
 349         struct fs_path *p;
 350
 351         p = fs_path_alloc();
 352         if (!p)
 353                 return NULL;
 354         p->reversed = 1;
 355         fs_path_reset(p);
 356         return p;
 357 }
 358
 359 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 360 {
 361         if (!p)
 362                 return;
 363         if (p->buf != p->inline_buf)
 364                 kfree(p->buf);
 365         kfree(p);
 366 }
 367
 368 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 369 {
 370         return p->end - p->start;
 371 }
 372
 373 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 374 {
 375         char *tmp_buf;
 376         int path_len;
 377         int old_buf_len;
 378
 379         len++;
 380
 381         if (p->buf_len >= len)
 382                 return 0;
 383
 384         if (len > PATH_MAX) {
 385                 WARN_ON(1);
 386                 return -ENOMEM;
 387         }
 388
 389         path_len = p->end - p->start;
 390         old_buf_len = p->buf_len;
 391
 392         /*
 393          * First time the inline_buf does not suffice
 394          */
 395         if (p->buf == p->inline_buf) {
 396                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 397                 if (tmp_buf)
 398                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 399         } else {
 400                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 401         }
 402         if (!tmp_buf)
 403                 return -ENOMEM;
 404         p->buf = tmp_buf;
 405         /*
 406          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 407          * happen most of the time
 408          */
 409         p->buf_len = ksize(p->buf);
 410
 411         if (p->reversed) {
 412                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 413                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 414                 p->start = p->end - path_len;
 415                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 416         } else {
 417                 p->start = p->buf;
 418                 p->end = p->start + path_len;
 419         }
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 424                                    char **prepared)
 425 {
 426         int ret;
 427         int new_len;
 428
 429         new_len = p->end - p->start + name_len;
 430         if (p->start != p->end)
 431                 new_len++;
 432         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 433         if (ret < 0)
 434                 goto out;
 435
 436         if (p->reversed) {
 437                 if (p->start != p->end)
 438                         *--p->start = '/';
 439                 p->start -= name_len;
 440                 *prepared = p->start;
 441         } else {
 442                 if (p->start != p->end)
 443                         *p->end++ = '/';
 444                 *prepared = p->end;
 445                 p->end += name_len;
 446                 *p->end = 0;
 447         }
 448
 449 out:
 450         return ret;
 451 }
 452
 453 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 454 {
 455         int ret;
 456         char *prepared;
 457
 458         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 459         if (ret < 0)
 460                 goto out;
 461         memcpy(prepared, name, name_len);
 462
 463 out:
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 468 {
 469         int ret;
 470         char *prepared;
 471
 472         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 473         if (ret < 0)
 474                 goto out;
 475         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 476
 477 out:
 478         return ret;
 479 }
 480
 481 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 482                                           struct extent_buffer *eb,
 483                                           unsigned long off, int len)
 484 {
 485         int ret;
 486         char *prepared;
 487
 488         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 489         if (ret < 0)
 490                 goto out;
 491
 492         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 493
 494 out:
 495         return ret;
 496 }
 497
 498 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 499 {
 500         int ret;
 501
 502         p->reversed = from->reversed;
 503         fs_path_reset(p);
 504
 505         ret = fs_path_add_path(p, from);
 506
 507         return ret;
 508 }
 509
 510
 511 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 512 {
 513         char *tmp;
 514         int len;
 515
 516         if (!p->reversed)
 517                 return;
 518
 519         tmp = p->start;
 520         len = p->end - p->start;
 521         p->start = p->buf;
 522         p->end = p->start + len;
 523         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 524         p->reversed = 0;
 525 }
 526
 527 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 528 {
 529         struct btrfs_path *path;
 530
 531         path = btrfs_alloc_path();
 532         if (!path)
 533                 return NULL;
 534         path->search_commit_root = 1;
 535         path->skip_locking = 1;
 536         path->need_commit_sem = 1;
 537         return path;
 538 }
 539
 540 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 541 {
 542         int ret;
 543         u32 pos = 0;
 544
 545         while (pos < len) {
 546                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 547                 /* TODO handle that correctly */
 548                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 549                         continue;
 550                 }*/
 551                 if (ret < 0)
 552                         return ret;
 553                 if (ret == 0) {
 554                         return -EIO;
 555                 }
 556                 pos += ret;
 557         }
 558
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 563 {
 564         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 565         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 566         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 567
 568         if (unlikely(left < total_len))
 569                 return -EOVERFLOW;
 570
 571         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 572         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
 573         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
 574         memcpy(hdr + 1, data, len);
 575         sctx->send_size += total_len;
 576
 577         return 0;
 578 }
 579
 580 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 581         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 582                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 583         {                                                               \
 584                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 585                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 586         }
 587
 588 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 589
 590 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 591                           const char *str, int len)
 592 {
 593         if (len == -1)
 594                 len = strlen(str);
 595         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 596 }
 597
 598 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 599                         const u8 *uuid)
 600 {
 601         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 602 }
 603
 604 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 605                                   struct extent_buffer *eb,
 606                                   struct btrfs_timespec *ts)
 607 {
 608         struct btrfs_timespec bts;
 609         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 610         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 611 }
 612
 613
 614 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, attrlen, data) \
 615         do { \
 616                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, attrlen, data); \
 617                 if (ret < 0) \
 618                         goto tlv_put_failure; \
 619         } while (0)
 620
 621 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 622         do { \
 623                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 624                 if (ret < 0) \
 625                         goto tlv_put_failure; \
 626         } while (0)
 627
 628 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 629 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 630 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 631 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 632 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 633         do { \
 634                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 635                 if (ret < 0) \
 636                         goto tlv_put_failure; \
 637         } while (0)
 638 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 639         do { \
 640                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 641                         p->end - p->start); \
 642                 if (ret < 0) \
 643                         goto tlv_put_failure; \
 644         } while(0)
 645 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 646         do { \
 647                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 648                 if (ret < 0) \
 649                         goto tlv_put_failure; \
 650         } while (0)
 651 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 652         do { \
 653                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 654                 if (ret < 0) \
 655                         goto tlv_put_failure; \
 656         } while (0)
 657
 658 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 659 {
 660         struct btrfs_stream_header hdr;
 661
 662         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 663         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 664
 665         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 666                                         &sctx->send_off);
 667 }
 668
 669 /*
 670  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 671  */
 672 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 673 {
 674         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 675
 676         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 677                 return -EINVAL;
 678
 679         BUG_ON(sctx->send_size);
 680
 681         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 682         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 683         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 684
 685         return 0;
 686 }
 687
 688 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 689 {
 690         int ret;
 691         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 692         u32 crc;
 693
 694         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 695         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
 696         hdr->crc = 0;
 697
 698         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 699         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
 700
 701         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 702                                         &sctx->send_off);
 703
 704         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 705         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 706         sctx->send_size = 0;
 707
 708         return ret;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Sends a move instruction to user space
 713  */
 714 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 715                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 716 {
 717         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 718         int ret;
 719
 720         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 721
 722         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 723         if (ret < 0)
 724                 goto out;
 725
 726         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 727         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 728
 729         ret = send_cmd(sctx);
 730
 731 tlv_put_failure:
 732 out:
 733         return ret;
 734 }
 735
 736 /*
 737  * Sends a link instruction to user space
 738  */
 739 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 740                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 741 {
 742         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 743         int ret;
 744
 745         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 746
 747         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 748         if (ret < 0)
 749                 goto out;
 750
 751         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 752         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 753
 754         ret = send_cmd(sctx);
 755
 756 tlv_put_failure:
 757 out:
 758         return ret;
 759 }
 760
 761 /*
 762  * Sends an unlink instruction to user space
 763  */
 764 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 765 {
 766         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 767         int ret;
 768
 769         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 770
 771         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 772         if (ret < 0)
 773                 goto out;
 774
 775         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 776
 777         ret = send_cmd(sctx);
 778
 779 tlv_put_failure:
 780 out:
 781         return ret;
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Sends a rmdir instruction to user space
 786  */
 787 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 788 {
 789         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 790         int ret;
 791
 792         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 793
 794         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 795         if (ret < 0)
 796                 goto out;
 797
 798         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 799
 800         ret = send_cmd(sctx);
 801
 802 tlv_put_failure:
 803 out:
 804         return ret;
 805 }
 806
 807 /*
 808  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 809  */
 810 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 811                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 812                           u64 *gid, u64 *rdev)
 813 {
 814         int ret;
 815         struct btrfs_inode_item *ii;
 816         struct btrfs_key key;
 817
 818         key.objectid = ino;
 819         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 820         key.offset = 0;
 821         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 822         if (ret) {
 823                 if (ret > 0)
 824                         ret = -ENOENT;
 825                 return ret;
 826         }
 827
 828         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 829                         struct btrfs_inode_item);
 830         if (size)
 831                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 832         if (gen)
 833                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 834         if (mode)
 835                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 836         if (uid)
 837                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 838         if (gid)
 839                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 840         if (rdev)
 841                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 842
 843         return ret;
 844 }
 845
 846 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 847                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 848                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 849                           u64 *rdev)
 850 {
 851         struct btrfs_path *path;
 852         int ret;
 853
 854         path = alloc_path_for_send();
 855         if (!path)
 856                 return -ENOMEM;
 857         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 858                                rdev);
 859         btrfs_free_path(path);
 860         return ret;
 861 }
 862
 863 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 864                                    struct fs_path *p,
 865                                    void *ctx);
 866
 867 /*
 868  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 869  * btrfs_inode_extref.
 870  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 871  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 872  *
 873  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 874  */
 875 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 876                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 877                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 878 {
 879         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 880         struct btrfs_item *item;
 881         struct btrfs_inode_ref *iref;
 882         struct btrfs_inode_extref *extref;
 883         struct btrfs_path *tmp_path;
 884         struct fs_path *p;
 885         u32 cur = 0;
 886         u32 total;
 887         int slot = path->slots[0];
 888         u32 name_len;
 889         char *start;
 890         int ret = 0;
 891         int num = 0;
 892         int index;
 893         u64 dir;
 894         unsigned long name_off;
 895         unsigned long elem_size;
 896         unsigned long ptr;
 897
 898         p = fs_path_alloc_reversed();
 899         if (!p)
 900                 return -ENOMEM;
 901
 902         tmp_path = alloc_path_for_send();
 903         if (!tmp_path) {
 904                 fs_path_free(p);
 905                 return -ENOMEM;
 906         }
 907
 908
 909         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 910                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 911                                                     struct btrfs_inode_ref);
 912                 item = btrfs_item_nr(slot);
 913                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 914                 elem_size = sizeof(*iref);
 915         } else {
 916                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 917                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 918                 elem_size = sizeof(*extref);
 919         }
 920
 921         while (cur < total) {
 922                 fs_path_reset(p);
 923
 924                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 925                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 926                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 927                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 928                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 929                         dir = found_key->offset;
 930                 } else {
 931                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 932                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 933                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 934                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 935                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 936                 }
 937
 938                 if (resolve) {
 939                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 940                                                   name_off, eb, dir,
 941                                                   p->buf, p->buf_len);
 942                         if (IS_ERR(start)) {
 943                                 ret = PTR_ERR(start);
 944                                 goto out;
 945                         }
 946                         if (start < p->buf) {
 947                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 948                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 949                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 950                                 if (ret < 0)
 951                                         goto out;
 952                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 953                                                           name_len, name_off,
 954                                                           eb, dir,
 955                                                           p->buf, p->buf_len);
 956                                 if (IS_ERR(start)) {
 957                                         ret = PTR_ERR(start);
 958                                         goto out;
 959                                 }
 960                                 BUG_ON(start < p->buf);
 961                         }
 962                         p->start = start;
 963                 } else {
 964                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 965                                                              name_len);
 966                         if (ret < 0)
 967                                 goto out;
 968                 }
 969
 970                 cur += elem_size + name_len;
 971                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 972                 if (ret)
 973                         goto out;
 974                 num++;
 975         }
 976
 977 out:
 978         btrfs_free_path(tmp_path);
 979         fs_path_free(p);
 980         return ret;
 981 }
 982
 983 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 984                                   const char *name, int name_len,
 985                                   const char *data, int data_len,
 986                                   u8 type, void *ctx);
 987
 988 /*
 989  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
 990  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 991  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 992  *
 993  * path must point to the dir item when called.
 994  */
 995 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 996                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
 997 {
 998         int ret = 0;
 999         struct extent_buffer *eb;
1000         struct btrfs_item *item;
1001         struct btrfs_dir_item *di;
1002         struct btrfs_key di_key;
1003         char *buf = NULL;
1004         int buf_len;
1005         u32 name_len;
1006         u32 data_len;
1007         u32 cur;
1008         u32 len;
1009         u32 total;
1010         int slot;
1011         int num;
1012         u8 type;
1013
1014         /*
1015          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1016          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1017          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1018          * values are small.
1019          */
1020         buf_len = PATH_MAX;
1021         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1022         if (!buf) {
1023                 ret = -ENOMEM;
1024                 goto out;
1025         }
1026
1027         eb = path->nodes[0];
1028         slot = path->slots[0];
1029         item = btrfs_item_nr(slot);
1030         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1031         cur = 0;
1032         len = 0;
1033         total = btrfs_item_size(eb, item);
1034
1035         num = 0;
1036         while (cur < total) {
1037                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1038                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1039                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1040                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1041
1042                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1043                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1044                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1045                                 goto out;
1046                         }
1047                         if (name_len + data_len >
1048                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1049                                 ret = -E2BIG;
1050                                 goto out;
1051                         }
1052                 } else {
1053                         /*
1054                          * Path too long
1055                          */
1056                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1057                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1058                                 goto out;
1059                         }
1060                 }
1061
1062                 ret = btrfs_is_name_len_valid(eb, path->slots[0],
1063                           (unsigned long)(di + 1), name_len + data_len);
1064                 if (!ret) {
1065                         ret = -EIO;
1066                         goto out;
1067                 }
1068                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1069                         buf_len = name_len + data_len;
1070                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1071                                 vfree(buf);
1072                                 buf = NULL;
1073                         } else {
1074                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1075                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1076
1077                                 if (!tmp)
1078                                         kfree(buf);
1079                                 buf = tmp;
1080                         }
1081                         if (!buf) {
1082                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1083                                 if (!buf) {
1084                                         ret = -ENOMEM;
1085                                         goto out;
1086                                 }
1087                         }
1088                 }
1089
1090                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1091                                 name_len + data_len);
1092
1093                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1094                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1095                 cur += len;
1096
1097                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1098                                 data_len, type, ctx);
1099                 if (ret < 0)
1100                         goto out;
1101                 if (ret) {
1102                         ret = 0;
1103                         goto out;
1104                 }
1105
1106                 num++;
1107         }
1108
1109 out:
1110         kvfree(buf);
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1115                             struct fs_path *p, void *ctx)
1116 {
1117         int ret;
1118         struct fs_path *pt = ctx;
1119
1120         ret = fs_path_copy(pt, p);
1121         if (ret < 0)
1122                 return ret;
1123
1124         /* we want the first only */
1125         return 1;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1130  * ref/hardlink, this is ignored.
1131  */
1132 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1133                           u64 ino, struct fs_path *path)
1134 {
1135         int ret;
1136         struct btrfs_key key, found_key;
1137         struct btrfs_path *p;
1138
1139         p = alloc_path_for_send();
1140         if (!p)
1141                 return -ENOMEM;
1142
1143         fs_path_reset(path);
1144
1145         key.objectid = ino;
1146         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1147         key.offset = 0;
1148
1149         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1150         if (ret < 0)
1151                 goto out;
1152         if (ret) {
1153                 ret = 1;
1154                 goto out;
1155         }
1156         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1157         if (found_key.objectid != ino ||
1158             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1159              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1160                 ret = -ENOENT;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1165                                 __copy_first_ref, path);
1166         if (ret < 0)
1167                 goto out;
1168         ret = 0;
1169
1170 out:
1171         btrfs_free_path(p);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 struct backref_ctx {
1176         struct send_ctx *sctx;
1177
1178         struct btrfs_path *path;
1179         /* number of total found references */
1180         u64 found;
1181
1182         /*
1183          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1184          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1185          */
1186         u64 cur_objectid;
1187         u64 cur_offset;
1188
1189         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1190         u64 extent_len;
1191
1192         /* data offset in the file extent item */
1193         u64 data_offset;
1194
1195         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1196         int found_itself;
1197 };
1198
1199 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1200 {
1201         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1202         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1203
1204         if (root < cr->root->objectid)
1205                 return -1;
1206         if (root > cr->root->objectid)
1207                 return 1;
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1212 {
1213         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1214         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1215
1216         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1217                 return -1;
1218         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1219                 return 1;
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Called for every backref that is found for the current extent.
1225  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1226  */
1227 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1228 {
1229         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1230         struct clone_root *found;
1231         int ret;
1232         u64 i_size;
1233
1234         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1235         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1236                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1237                         sizeof(struct clone_root),
1238                         __clone_root_cmp_bsearch);
1239         if (!found)
1240                 return 0;
1241
1242         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1243             ino == bctx->cur_objectid &&
1244             offset == bctx->cur_offset) {
1245                 bctx->found_itself = 1;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1250          * accept clones from these extents.
1251          */
1252         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1253                                NULL, NULL, NULL);
1254         btrfs_release_path(bctx->path);
1255         if (ret < 0)
1256                 return ret;
1257
1258         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1259                 return 0;
1260
1261         /*
1262          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1263          * behind the current inode/offset.
1264          */
1265         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1266                 /*
1267                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1268                  * that is currently send. We may change this when
1269                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1270                  * file.
1271                  */
1272                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1273                         return 0;
1274 #if 0
1275                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1276                         return 0;
1277                 if (offset + bctx->extent_len > bctx->cur_offset)
1278                         return 0;
1279 #endif
1280         }
1281
1282         bctx->found++;
1283         found->found_refs++;
1284         if (ino < found->ino) {
1285                 found->ino = ino;
1286                 found->offset = offset;
1287         } else if (found->ino == ino) {
1288                 /*
1289                  * same extent found more then once in the same file.
1290                  */
1291                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1292                         found->offset = offset;
1293         }
1294
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1300  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1301  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1302  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1303  * inode+offset.
1304  *
1305  * path must point to the extent item when called.
1306  */
1307 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1308                              struct btrfs_path *path,
1309                              u64 ino, u64 data_offset,
1310                              u64 ino_size,
1311                              struct clone_root **found)
1312 {
1313         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1314         int ret;
1315         int extent_type;
1316         u64 logical;
1317         u64 disk_byte;
1318         u64 num_bytes;
1319         u64 extent_item_pos;
1320         u64 flags = 0;
1321         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1322         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1323         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1324         struct clone_root *cur_clone_root;
1325         struct btrfs_key found_key;
1326         struct btrfs_path *tmp_path;
1327         int compressed;
1328         u32 i;
1329
1330         tmp_path = alloc_path_for_send();
1331         if (!tmp_path)
1332                 return -ENOMEM;
1333
1334         /* We only use this path under the commit sem */
1335         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1336
1337         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1338         if (!backref_ctx) {
1339                 ret = -ENOMEM;
1340                 goto out;
1341         }
1342
1343         backref_ctx->path = tmp_path;
1344
1345         if (data_offset >= ino_size) {
1346                 /*
1347                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1348                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1349                  * writing large files.
1350                  */
1351                 ret = 0;
1352                 goto out;
1353         }
1354
1355         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1356                         struct btrfs_file_extent_item);
1357         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1358         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1359                 ret = -ENOENT;
1360                 goto out;
1361         }
1362         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1363
1364         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1365         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1366         if (disk_byte == 0) {
1367                 ret = -ENOENT;
1368                 goto out;
1369         }
1370         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1371
1372         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1373         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1374                                   &found_key, &flags);
1375         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1376         btrfs_release_path(tmp_path);
1377
1378         if (ret < 0)
1379                 goto out;
1380         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1381                 ret = -EIO;
1382                 goto out;
1383         }
1384
1385         /*
1386          * Setup the clone roots.
1387          */
1388         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1389                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1390                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1391                 cur_clone_root->offset = 0;
1392                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1393         }
1394
1395         backref_ctx->sctx = sctx;
1396         backref_ctx->found = 0;
1397         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1398         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1399         backref_ctx->found_itself = 0;
1400         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1401         /*
1402          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1403          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1404          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1405          * the physical extent locations. We must take this into account to
1406          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1407          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1408          * receiving end.
1409          */
1410         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1411                 backref_ctx->data_offset = 0;
1412         else
1413                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1414
1415         /*
1416          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1417          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1418          * __iterate_backrefs work.
1419          */
1420         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1421                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1422
1423         /*
1424          * Now collect all backrefs.
1425          */
1426         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1427                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1428         else
1429                 extent_item_pos = 0;
1430         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1431                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1432                                     backref_ctx);
1433
1434         if (ret < 0)
1435                 goto out;
1436
1437         if (!backref_ctx->found_itself) {
1438                 /* found a bug in backref code? */
1439                 ret = -EIO;
1440                 btrfs_err(fs_info,
1441                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1442                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1443                 goto out;
1444         }
1445
1446         btrfs_debug(fs_info,
1447                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1448                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1449
1450         if (!backref_ctx->found)
1451                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1452
1453         cur_clone_root = NULL;
1454         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1455                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1456                         if (!cur_clone_root)
1457                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1458                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1459                                 /* prefer clones from send_root over others */
1460                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1461                 }
1462
1463         }
1464
1465         if (cur_clone_root) {
1466                 *found = cur_clone_root;
1467                 ret = 0;
1468         } else {
1469                 ret = -ENOENT;
1470         }
1471
1472 out:
1473         btrfs_free_path(tmp_path);
1474         kfree(backref_ctx);
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1479                         u64 ino,
1480                         struct fs_path *dest)
1481 {
1482         int ret;
1483         struct btrfs_path *path;
1484         struct btrfs_key key;
1485         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1486         u8 type;
1487         u8 compression;
1488         unsigned long off;
1489         int len;
1490
1491         path = alloc_path_for_send();
1492         if (!path)
1493                 return -ENOMEM;
1494
1495         key.objectid = ino;
1496         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1497         key.offset = 0;
1498         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1499         if (ret < 0)
1500                 goto out;
1501         if (ret) {
1502                 /*
1503                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1504                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1505                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1506                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1507                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1508                  * can delete the symlink.
1509                  */
1510                 btrfs_err(root->fs_info,
1511                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1512                           ino, root->root_key.objectid);
1513                 ret = -EIO;
1514                 goto out;
1515         }
1516
1517         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1518                         struct btrfs_file_extent_item);
1519         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1520         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1521         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1522         BUG_ON(compression);
1523
1524         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1525         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1526
1527         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1528
1529 out:
1530         btrfs_free_path(path);
1531         return ret;
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1536  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1537  */
1538 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1539                            u64 ino, u64 gen,
1540                            struct fs_path *dest)
1541 {
1542         int ret = 0;
1543         struct btrfs_path *path;
1544         struct btrfs_dir_item *di;
1545         char tmp[64];
1546         int len;
1547         u64 idx = 0;
1548
1549         path = alloc_path_for_send();
1550         if (!path)
1551                 return -ENOMEM;
1552
1553         while (1) {
1554                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1555                                 ino, gen, idx);
1556                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1557
1558                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1559                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1560                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1561                 btrfs_release_path(path);
1562                 if (IS_ERR(di)) {
1563                         ret = PTR_ERR(di);
1564                         goto out;
1565                 }
1566                 if (di) {
1567                         /* not unique, try again */
1568                         idx++;
1569                         continue;
1570                 }
1571
1572                 if (!sctx->parent_root) {
1573                         /* unique */
1574                         ret = 0;
1575                         break;
1576                 }
1577
1578                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1579                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1580                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1581                 btrfs_release_path(path);
1582                 if (IS_ERR(di)) {
1583                         ret = PTR_ERR(di);
1584                         goto out;
1585                 }
1586                 if (di) {
1587                         /* not unique, try again */
1588                         idx++;
1589                         continue;
1590                 }
1591                 /* unique */
1592                 break;
1593         }
1594
1595         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1596
1597 out:
1598         btrfs_free_path(path);
1599         return ret;
1600 }
1601
1602 enum inode_state {
1603         inode_state_no_change,
1604         inode_state_will_create,
1605         inode_state_did_create,
1606         inode_state_will_delete,
1607         inode_state_did_delete,
1608 };
1609
1610 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1611 {
1612         int ret;
1613         int left_ret;
1614         int right_ret;
1615         u64 left_gen;
1616         u64 right_gen;
1617
1618         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1619                         NULL, NULL);
1620         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1621                 goto out;
1622         left_ret = ret;
1623
1624         if (!sctx->parent_root) {
1625                 right_ret = -ENOENT;
1626         } else {
1627                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1628                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1629                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1630                         goto out;
1631                 right_ret = ret;
1632         }
1633
1634         if (!left_ret && !right_ret) {
1635                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1636                         ret = inode_state_no_change;
1637                 } else if (left_gen == gen) {
1638                         if (ino < sctx->send_progress)
1639                                 ret = inode_state_did_create;
1640                         else
1641                                 ret = inode_state_will_create;
1642                 } else if (right_gen == gen) {
1643                         if (ino < sctx->send_progress)
1644                                 ret = inode_state_did_delete;
1645                         else
1646                                 ret = inode_state_will_delete;
1647                 } else  {
1648                         ret = -ENOENT;
1649                 }
1650         } else if (!left_ret) {
1651                 if (left_gen == gen) {
1652                         if (ino < sctx->send_progress)
1653                                 ret = inode_state_did_create;
1654                         else
1655                                 ret = inode_state_will_create;
1656                 } else {
1657                         ret = -ENOENT;
1658                 }
1659         } else if (!right_ret) {
1660                 if (right_gen == gen) {
1661                         if (ino < sctx->send_progress)
1662                                 ret = inode_state_did_delete;
1663                         else
1664                                 ret = inode_state_will_delete;
1665                 } else {
1666                         ret = -ENOENT;
1667                 }
1668         } else {
1669                 ret = -ENOENT;
1670         }
1671
1672 out:
1673         return ret;
1674 }
1675
1676 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1677 {
1678         int ret;
1679
1680         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1681                 return 1;
1682
1683         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1684         if (ret < 0)
1685                 goto out;
1686
1687         if (ret == inode_state_no_change ||
1688             ret == inode_state_did_create ||
1689             ret == inode_state_will_delete)
1690                 ret = 1;
1691         else
1692                 ret = 0;
1693
1694 out:
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1700  */
1701 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1702                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1703                                  u64 *found_inode,
1704                                  u8 *found_type)
1705 {
1706         int ret = 0;
1707         struct btrfs_dir_item *di;
1708         struct btrfs_key key;
1709         struct btrfs_path *path;
1710
1711         path = alloc_path_for_send();
1712         if (!path)
1713                 return -ENOMEM;
1714
1715         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1716                         dir, name, name_len, 0);
1717         if (!di) {
1718                 ret = -ENOENT;
1719                 goto out;
1720         }
1721         if (IS_ERR(di)) {
1722                 ret = PTR_ERR(di);
1723                 goto out;
1724         }
1725         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1726         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1727                 ret = -ENOENT;
1728                 goto out;
1729         }
1730         *found_inode = key.objectid;
1731         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1732
1733 out:
1734         btrfs_free_path(path);
1735         return ret;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1740  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1741  */
1742 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1743                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1744 {
1745         int ret;
1746         struct btrfs_key key;
1747         struct btrfs_key found_key;
1748         struct btrfs_path *path;
1749         int len;
1750         u64 parent_dir;
1751
1752         path = alloc_path_for_send();
1753         if (!path)
1754                 return -ENOMEM;
1755
1756         key.objectid = ino;
1757         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1758         key.offset = 0;
1759
1760         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1761         if (ret < 0)
1762                 goto out;
1763         if (!ret)
1764                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1765                                 path->slots[0]);
1766         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1767             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1768              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1769                 ret = -ENOENT;
1770                 goto out;
1771         }
1772
1773         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1774                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1775                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1776                                       struct btrfs_inode_ref);
1777                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1778                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1779                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1780                                                      len);
1781                 parent_dir = found_key.offset;
1782         } else {
1783                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1784                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1785                                         struct btrfs_inode_extref);
1786                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1787                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1788                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1789                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1790         }
1791         if (ret < 0)
1792                 goto out;
1793         btrfs_release_path(path);
1794
1795         if (dir_gen) {
1796                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1797                                      NULL, NULL, NULL);
1798                 if (ret < 0)
1799                         goto out;
1800         }
1801
1802         *dir = parent_dir;
1803
1804 out:
1805         btrfs_free_path(path);
1806         return ret;
1807 }
1808
1809 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1810                         u64 ino, u64 dir,
1811                         const char *name, int name_len)
1812 {
1813         int ret;
1814         struct fs_path *tmp_name;
1815         u64 tmp_dir;
1816
1817         tmp_name = fs_path_alloc();
1818         if (!tmp_name)
1819                 return -ENOMEM;
1820
1821         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1822         if (ret < 0)
1823                 goto out;
1824
1825         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1826                 ret = 0;
1827                 goto out;
1828         }
1829
1830         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1831
1832 out:
1833         fs_path_free(tmp_name);
1834         return ret;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1839  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1840  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1841  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1842  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1843  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1844  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1845  * orphanizing is really required.
1846  */
1847 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1848                               const char *name, int name_len,
1849                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1850 {
1851         int ret = 0;
1852         u64 gen;
1853         u64 other_inode = 0;
1854         u8 other_type = 0;
1855
1856         if (!sctx->parent_root)
1857                 goto out;
1858
1859         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1860         if (ret <= 0)
1861                 goto out;
1862
1863         /*
1864          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1865          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1866          * and we can just unlink this entry.
1867          */
1868         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1869                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1870                                      NULL, NULL, NULL);
1871                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1872                         goto out;
1873                 if (ret) {
1874                         ret = 0;
1875                         goto out;
1876                 }
1877                 if (gen != dir_gen)
1878                         goto out;
1879         }
1880
1881         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1882                         &other_inode, &other_type);
1883         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1884                 goto out;
1885         if (ret) {
1886                 ret = 0;
1887                 goto out;
1888         }
1889
1890         /*
1891          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1892          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1893          * overwrite anything at this point in time.
1894          */
1895         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1896             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1897                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1898                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1899                 if (ret < 0)
1900                         goto out;
1901
1902                 ret = 1;
1903                 *who_ino = other_inode;
1904         } else {
1905                 ret = 0;
1906         }
1907
1908 out:
1909         return ret;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1914  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1915  * thus the orphan name needs be used.
1916  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1917  * overwritten.
1918  */
1919 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1920                             u64 dir, u64 dir_gen,
1921                             u64 ino, u64 ino_gen,
1922                             const char *name, int name_len)
1923 {
1924         int ret = 0;
1925         u64 gen;
1926         u64 ow_inode;
1927         u8 other_type;
1928
1929         if (!sctx->parent_root)
1930                 goto out;
1931
1932         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1933         if (ret <= 0)
1934                 goto out;
1935
1936         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1937                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1938                                      NULL, NULL, NULL);
1939                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1940                         goto out;
1941                 if (ret) {
1942                         ret = 0;
1943                         goto out;
1944                 }
1945                 if (gen != dir_gen)
1946                         goto out;
1947         }
1948
1949         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1950         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1951                         &ow_inode, &other_type);
1952         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1953                 goto out;
1954         if (ret) {
1955                 /* was never and will never be overwritten */
1956                 ret = 0;
1957                 goto out;
1958         }
1959
1960         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1961                         NULL, NULL);
1962         if (ret < 0)
1963                 goto out;
1964
1965         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1966                 ret = 0;
1967                 goto out;
1968         }
1969
1970         /*
1971          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1972          * The current inode being processed might have been the one that caused
1973          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1974          * the current inode being processed.
1975          */
1976         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1977             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1978              gen == sctx->cur_inode_gen))
1979                 ret = 1;
1980         else
1981                 ret = 0;
1982
1983 out:
1984         return ret;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1989  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1990  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1991  */
1992 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1993 {
1994         int ret = 0;
1995         struct fs_path *name = NULL;
1996         u64 dir;
1997         u64 dir_gen;
1998
1999         if (!sctx->parent_root)
2000                 goto out;
2001
2002         name = fs_path_alloc();
2003         if (!name)
2004                 return -ENOMEM;
2005
2006         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2007         if (ret < 0)
2008                 goto out;
2009
2010         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2011                         name->start, fs_path_len(name));
2012
2013 out:
2014         fs_path_free(name);
2015         return ret;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2020  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2021  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2022  * In case of error, nce is kfreed.
2023  */
2024 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2025                              struct name_cache_entry *nce)
2026 {
2027         int ret = 0;
2028         struct list_head *nce_head;
2029
2030         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2031                         (unsigned long)nce->ino);
2032         if (!nce_head) {
2033                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2034                 if (!nce_head) {
2035                         kfree(nce);
2036                         return -ENOMEM;
2037                 }
2038                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2039
2040                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2041                 if (ret < 0) {
2042                         kfree(nce_head);
2043                         kfree(nce);
2044                         return ret;
2045                 }
2046         }
2047         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2048         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2049         sctx->name_cache_size++;
2050
2051         return ret;
2052 }
2053
2054 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2055                               struct name_cache_entry *nce)
2056 {
2057         struct list_head *nce_head;
2058
2059         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2060                         (unsigned long)nce->ino);
2061         if (!nce_head) {
2062                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2063               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2064                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2065         }
2066
2067         list_del(&nce->radix_list);
2068         list_del(&nce->list);
2069         sctx->name_cache_size--;
2070
2071         /*
2072          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2073          */
2074         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2075                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2076                 kfree(nce_head);
2077         }
2078 }
2079
2080 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2081                                                     u64 ino, u64 gen)
2082 {
2083         struct list_head *nce_head;
2084         struct name_cache_entry *cur;
2085
2086         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2087         if (!nce_head)
2088                 return NULL;
2089
2090         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2091                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2092                         return cur;
2093         }
2094         return NULL;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2099  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2100  */
2101 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2102 {
2103         list_del(&nce->list);
2104         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2109  */
2110 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2111 {
2112         struct name_cache_entry *nce;
2113
2114         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2115                 return;
2116
2117         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2118                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2119                                 struct name_cache_entry, list);
2120                 name_cache_delete(sctx, nce);
2121                 kfree(nce);
2122         }
2123 }
2124
2125 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2126 {
2127         struct name_cache_entry *nce;
2128
2129         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2130                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2131                                 struct name_cache_entry, list);
2132                 name_cache_delete(sctx, nce);
2133                 kfree(nce);
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2139  * Returns 0 if it succeeded.
2140  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2141  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2142  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2143  * Returns <0 in case of error.
2144  */
2145 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2146                                      u64 ino, u64 gen,
2147                                      u64 *parent_ino,
2148                                      u64 *parent_gen,
2149                                      struct fs_path *dest)
2150 {
2151         int ret;
2152         int nce_ret;
2153         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2154
2155         /*
2156          * First check if we already did a call to this function with the same
2157          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2158          * return the cached result.
2159          */
2160         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2161         if (nce) {
2162                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2163                         name_cache_delete(sctx, nce);
2164                         kfree(nce);
2165                         nce = NULL;
2166                 } else {
2167                         name_cache_used(sctx, nce);
2168                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2169                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2170                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2171                         if (ret < 0)
2172                                 goto out;
2173                         ret = nce->ret;
2174                         goto out;
2175                 }
2176         }
2177
2178         /*
2179          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2180          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2181          * __record_new_ref
2182          */
2183         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2184         if (ret < 0)
2185                 goto out;
2186
2187         if (!ret) {
2188                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2189                 if (ret < 0)
2190                         goto out;
2191                 ret = 1;
2192                 goto out_cache;
2193         }
2194
2195         /*
2196          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2197          * send_root or parent_root for ref lookup.
2198          */
2199         if (ino < sctx->send_progress)
2200                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2201                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2202         else
2203                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2204                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2205         if (ret < 0)
2206                 goto out;
2207
2208         /*
2209          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2210          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2211          */
2212         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2213                         dest->start, dest->end - dest->start);
2214         if (ret < 0)
2215                 goto out;
2216         if (ret) {
2217                 fs_path_reset(dest);
2218                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2219                 if (ret < 0)
2220                         goto out;
2221                 ret = 1;
2222         }
2223
2224 out_cache:
2225         /*
2226          * Store the result of the lookup in the name cache.
2227          */
2228         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2229         if (!nce) {
2230                 ret = -ENOMEM;
2231                 goto out;
2232         }
2233
2234         nce->ino = ino;
2235         nce->gen = gen;
2236         nce->parent_ino = *parent_ino;
2237         nce->parent_gen = *parent_gen;
2238         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2239         nce->ret = ret;
2240         strcpy(nce->name, dest->start);
2241
2242         if (ino < sctx->send_progress)
2243                 nce->need_later_update = 0;
2244         else
2245                 nce->need_later_update = 1;
2246
2247         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2248         if (nce_ret < 0)
2249                 ret = nce_ret;
2250         name_cache_clean_unused(sctx);
2251
2252 out:
2253         return ret;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2258  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2259  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2260  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2261  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2262  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2263  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2264  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2265  *
2266  * When do we have have orphan inodes:
2267  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2268  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2269  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2270  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2271  *    orphan directory.
2272  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2273  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2274  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2275  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2276  *    the orphan inode.
2277  *
2278  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2279  * would be.
2280  */
2281 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2282                         struct fs_path *dest)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         struct fs_path *name = NULL;
2286         u64 parent_inode = 0;
2287         u64 parent_gen = 0;
2288         int stop = 0;
2289
2290         name = fs_path_alloc();
2291         if (!name) {
2292                 ret = -ENOMEM;
2293                 goto out;
2294         }
2295
2296         dest->reversed = 1;
2297         fs_path_reset(dest);
2298
2299         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2300                 struct waiting_dir_move *wdm;
2301
2302                 fs_path_reset(name);
2303
2304                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2305                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2306                         if (ret < 0)
2307                                 goto out;
2308                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2309                         break;
2310                 }
2311
2312                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2313                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2314                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2315                         stop = 1;
2316                 } else if (wdm) {
2317                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2318                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2319                 } else {
2320                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2321                                                         &parent_inode,
2322                                                         &parent_gen, name);
2323                         if (ret)
2324                                 stop = 1;
2325                 }
2326
2327                 if (ret < 0)
2328                         goto out;
2329
2330                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2331                 if (ret < 0)
2332                         goto out;
2333
2334                 ino = parent_inode;
2335                 gen = parent_gen;
2336         }
2337
2338 out:
2339         fs_path_free(name);
2340         if (!ret)
2341                 fs_path_unreverse(dest);
2342         return ret;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2347  */
2348 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2349 {
2350         int ret;
2351         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2352         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2353         struct btrfs_path *path;
2354         struct btrfs_key key;
2355         struct btrfs_root_ref *ref;
2356         struct extent_buffer *leaf;
2357         char *name = NULL;
2358         int namelen;
2359
2360         path = btrfs_alloc_path();
2361         if (!path)
2362                 return -ENOMEM;
2363
2364         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2365         if (!name) {
2366                 btrfs_free_path(path);
2367                 return -ENOMEM;
2368         }
2369
2370         key.objectid = send_root->objectid;
2371         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2372         key.offset = 0;
2373
2374         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2375                                 &key, path, 1, 0);
2376         if (ret < 0)
2377                 goto out;
2378         if (ret) {
2379                 ret = -ENOENT;
2380                 goto out;
2381         }
2382
2383         leaf = path->nodes[0];
2384         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2385         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2386             key.objectid != send_root->objectid) {
2387                 ret = -ENOENT;
2388                 goto out;
2389         }
2390         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2391         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2392         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2393         btrfs_release_path(path);
2394
2395         if (parent_root) {
2396                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2397                 if (ret < 0)
2398                         goto out;
2399         } else {
2400                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2401                 if (ret < 0)
2402                         goto out;
2403         }
2404
2405         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2406
2407         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2408                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2409                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2410         else
2411                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2412                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2413
2414         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2415                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2416         if (parent_root) {
2417                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2418                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2419                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2420                 else
2421                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2422                                      parent_root->root_item.uuid);
2423                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2424                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2425         }
2426
2427         ret = send_cmd(sctx);
2428
2429 tlv_put_failure:
2430 out:
2431         btrfs_free_path(path);
2432         kfree(name);
2433         return ret;
2434 }
2435
2436 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2437 {
2438         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2439         int ret = 0;
2440         struct fs_path *p;
2441
2442         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2443
2444         p = fs_path_alloc();
2445         if (!p)
2446                 return -ENOMEM;
2447
2448         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2449         if (ret < 0)
2450                 goto out;
2451
2452         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2453         if (ret < 0)
2454                 goto out;
2455         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2456         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2457
2458         ret = send_cmd(sctx);
2459
2460 tlv_put_failure:
2461 out:
2462         fs_path_free(p);
2463         return ret;
2464 }
2465
2466 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2467 {
2468         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2469         int ret = 0;
2470         struct fs_path *p;
2471
2472         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2473
2474         p = fs_path_alloc();
2475         if (!p)
2476                 return -ENOMEM;
2477
2478         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2479         if (ret < 0)
2480                 goto out;
2481
2482         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2483         if (ret < 0)
2484                 goto out;
2485         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2486         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2487
2488         ret = send_cmd(sctx);
2489
2490 tlv_put_failure:
2491 out:
2492         fs_path_free(p);
2493         return ret;
2494 }
2495
2496 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2497 {
2498         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2499         int ret = 0;
2500         struct fs_path *p;
2501
2502         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2503                     ino, uid, gid);
2504
2505         p = fs_path_alloc();
2506         if (!p)
2507                 return -ENOMEM;
2508
2509         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2510         if (ret < 0)
2511                 goto out;
2512
2513         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2514         if (ret < 0)
2515                 goto out;
2516         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2517         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2518         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2519
2520         ret = send_cmd(sctx);
2521
2522 tlv_put_failure:
2523 out:
2524         fs_path_free(p);
2525         return ret;
2526 }
2527
2528 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2529 {
2530         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2531         int ret = 0;
2532         struct fs_path *p = NULL;
2533         struct btrfs_inode_item *ii;
2534         struct btrfs_path *path = NULL;
2535         struct extent_buffer *eb;
2536         struct btrfs_key key;
2537         int slot;
2538
2539         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2540
2541         p = fs_path_alloc();
2542         if (!p)
2543                 return -ENOMEM;
2544
2545         path = alloc_path_for_send();
2546         if (!path) {
2547                 ret = -ENOMEM;
2548                 goto out;
2549         }
2550
2551         key.objectid = ino;
2552         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2553         key.offset = 0;
2554         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2555         if (ret > 0)
2556                 ret = -ENOENT;
2557         if (ret < 0)
2558                 goto out;
2559
2560         eb = path->nodes[0];
2561         slot = path->slots[0];
2562         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2563
2564         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2565         if (ret < 0)
2566                 goto out;
2567
2568         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2569         if (ret < 0)
2570                 goto out;
2571         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2572         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2573         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2574         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2575         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2576
2577         ret = send_cmd(sctx);
2578
2579 tlv_put_failure:
2580 out:
2581         fs_path_free(p);
2582         btrfs_free_path(path);
2583         return ret;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2588  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2589  * is created as orphan.
2590  */
2591 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2592 {
2593         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2594         int ret = 0;
2595         struct fs_path *p;
2596         int cmd;
2597         u64 gen;
2598         u64 mode;
2599         u64 rdev;
2600
2601         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2602
2603         p = fs_path_alloc();
2604         if (!p)
2605                 return -ENOMEM;
2606
2607         if (ino != sctx->cur_ino) {
2608                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2609                                      NULL, NULL, &rdev);
2610                 if (ret < 0)
2611                         goto out;
2612         } else {
2613                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2614                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2615                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2616         }
2617
2618         if (S_ISREG(mode)) {
2619                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2620         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2621                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2622         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2624         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2626         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2628         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2629                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2630         } else {
2631                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2632                                 (int)(mode & S_IFMT));
2633                 ret = -EOPNOTSUPP;
2634                 goto out;
2635         }
2636
2637         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2638         if (ret < 0)
2639                 goto out;
2640
2641         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2642         if (ret < 0)
2643                 goto out;
2644
2645         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2646         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2647
2648         if (S_ISLNK(mode)) {
2649                 fs_path_reset(p);
2650                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2651                 if (ret < 0)
2652                         goto out;
2653                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2654         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2655                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2656                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2657                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2658         }
2659
2660         ret = send_cmd(sctx);
2661         if (ret < 0)
2662                 goto out;
2663
2664
2665 tlv_put_failure:
2666 out:
2667         fs_path_free(p);
2668         return ret;
2669 }
2670
2671 /*
2672  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2673  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2674  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2675  */
2676 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2677 {
2678         int ret = 0;
2679         struct btrfs_path *path = NULL;
2680         struct btrfs_key key;
2681         struct btrfs_key found_key;
2682         struct btrfs_key di_key;
2683         struct extent_buffer *eb;
2684         struct btrfs_dir_item *di;
2685         int slot;
2686
2687         path = alloc_path_for_send();
2688         if (!path) {
2689                 ret = -ENOMEM;
2690                 goto out;
2691         }
2692
2693         key.objectid = dir;
2694         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2695         key.offset = 0;
2696         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2697         if (ret < 0)
2698                 goto out;
2699
2700         while (1) {
2701                 eb = path->nodes[0];
2702                 slot = path->slots[0];
2703                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2704                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2705                         if (ret < 0) {
2706                                 goto out;
2707                         } else if (ret > 0) {
2708                                 ret = 0;
2709                                 break;
2710                         }
2711                         continue;
2712                 }
2713
2714                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2715                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2716                     found_key.type != key.type) {
2717                         ret = 0;
2718                         goto out;
2719                 }
2720
2721                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2722                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2723
2724                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2725                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2726                         ret = 1;
2727                         goto out;
2728                 }
2729
2730                 path->slots[0]++;
2731         }
2732
2733 out:
2734         btrfs_free_path(path);
2735         return ret;
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Only creates the inode if it is:
2740  * 1. Not a directory
2741  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2742  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2743  */
2744 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2745 {
2746         int ret;
2747
2748         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2749                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2750                 if (ret < 0)
2751                         goto out;
2752                 if (ret) {
2753                         ret = 0;
2754                         goto out;
2755                 }
2756         }
2757
2758         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2759         if (ret < 0)
2760                 goto out;
2761
2762 out:
2763         return ret;
2764 }
2765
2766 struct recorded_ref {
2767         struct list_head list;
2768         char *name;
2769         struct fs_path *full_path;
2770         u64 dir;
2771         u64 dir_gen;
2772         int name_len;
2773 };
2774
2775 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2776 {
2777         ref->full_path = path;
2778         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2779         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2784  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2785  * This function is a helper to record one ref.
2786  */
2787 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2788                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2789 {
2790         struct recorded_ref *ref;
2791
2792         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2793         if (!ref)
2794                 return -ENOMEM;
2795
2796         ref->dir = dir;
2797         ref->dir_gen = dir_gen;
2798         set_ref_path(ref, path);
2799         list_add_tail(&ref->list, head);
2800         return 0;
2801 }
2802
2803 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2804 {
2805         struct recorded_ref *new;
2806
2807         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2808         if (!new)
2809                 return -ENOMEM;
2810
2811         new->dir = ref->dir;
2812         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2813         new->full_path = NULL;
2814         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2815         list_add_tail(&new->list, list);
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2820 {
2821         struct recorded_ref *cur;
2822
2823         while (!list_empty(head)) {
2824                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2825                 fs_path_free(cur->full_path);
2826                 list_del(&cur->list);
2827                 kfree(cur);
2828         }
2829 }
2830
2831 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2832 {
2833         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2834         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2839  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2840  * directories.
2841  */
2842 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2843                           struct fs_path *path)
2844 {
2845         int ret;
2846         struct fs_path *orphan;
2847
2848         orphan = fs_path_alloc();
2849         if (!orphan)
2850                 return -ENOMEM;
2851
2852         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2853         if (ret < 0)
2854                 goto out;
2855
2856         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2857
2858 out:
2859         fs_path_free(orphan);
2860         return ret;
2861 }
2862
2863 static struct orphan_dir_info *
2864 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2865 {
2866         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2867         struct rb_node *parent = NULL;
2868         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2869
2870         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2871         if (!odi)
2872                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2873         odi->ino = dir_ino;
2874         odi->gen = 0;
2875
2876         while (*p) {
2877                 parent = *p;
2878                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2879                 if (dir_ino < entry->ino) {
2880                         p = &(*p)->rb_left;
2881                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2882                         p = &(*p)->rb_right;
2883                 } else {
2884                         kfree(odi);
2885                         return entry;
2886                 }
2887         }
2888
2889         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2890         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2891         return odi;
2892 }
2893
2894 static struct orphan_dir_info *
2895 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2896 {
2897         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2898         struct orphan_dir_info *entry;
2899
2900         while (n) {
2901                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2902                 if (dir_ino < entry->ino)
2903                         n = n->rb_left;
2904                 else if (dir_ino > entry->ino)
2905                         n = n->rb_right;
2906                 else
2907                         return entry;
2908         }
2909         return NULL;
2910 }
2911
2912 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2913 {
2914         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2915
2916         return odi != NULL;
2917 }
2918
2919 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2920                                  struct orphan_dir_info *odi)
2921 {
2922         if (!odi)
2923                 return;
2924         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2925         kfree(odi);
2926 }
2927
2928 /*
2929  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2930  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2931  * the dir item was already processed.
2932  */
2933 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2934                      u64 send_progress)
2935 {
2936         int ret = 0;
2937         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2938         struct btrfs_path *path;
2939         struct btrfs_key key;
2940         struct btrfs_key found_key;
2941         struct btrfs_key loc;
2942         struct btrfs_dir_item *di;
2943
2944         /*
2945          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2946          */
2947         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2948                 return 0;
2949
2950         path = alloc_path_for_send();
2951         if (!path)
2952                 return -ENOMEM;
2953
2954         key.objectid = dir;
2955         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2956         key.offset = 0;
2957         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2958         if (ret < 0)
2959                 goto out;
2960
2961         while (1) {
2962                 struct waiting_dir_move *dm;
2963
2964                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2965                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2966                         if (ret < 0)
2967                                 goto out;
2968                         else if (ret > 0)
2969                                 break;
2970                         continue;
2971                 }
2972                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2973                                       path->slots[0]);
2974                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2975                     found_key.type != key.type)
2976                         break;
2977
2978                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2979                                 struct btrfs_dir_item);
2980                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2981
2982                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2983                 if (dm) {
2984                         struct orphan_dir_info *odi;
2985
2986                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2987                         if (IS_ERR(odi)) {
2988                                 ret = PTR_ERR(odi);
2989                                 goto out;
2990                         }
2991                         odi->gen = dir_gen;
2992                         dm->rmdir_ino = dir;
2993                         ret = 0;
2994                         goto out;
2995                 }
2996
2997                 if (loc.objectid > send_progress) {
2998                         struct orphan_dir_info *odi;
2999
3000                         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
3001                         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3002                         ret = 0;
3003                         goto out;
3004                 }
3005
3006                 path->slots[0]++;
3007         }
3008
3009         ret = 1;
3010
3011 out:
3012         btrfs_free_path(path);
3013         return ret;
3014 }
3015
3016 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3017 {
3018         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3019
3020         return entry != NULL;
3021 }
3022
3023 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3024 {
3025         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3026         struct rb_node *parent = NULL;
3027         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3028
3029         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3030         if (!dm)
3031                 return -ENOMEM;
3032         dm->ino = ino;
3033         dm->rmdir_ino = 0;
3034         dm->orphanized = orphanized;
3035
3036         while (*p) {
3037                 parent = *p;
3038                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3039                 if (ino < entry->ino) {
3040                         p = &(*p)->rb_left;
3041                 } else if (ino > entry->ino) {
3042                         p = &(*p)->rb_right;
3043                 } else {
3044                         kfree(dm);
3045                         return -EEXIST;
3046                 }
3047         }
3048
3049         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3050         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3051         return 0;
3052 }
3053
3054 static struct waiting_dir_move *
3055 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3056 {
3057         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3058         struct waiting_dir_move *entry;
3059
3060         while (n) {
3061                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3062                 if (ino < entry->ino)
3063                         n = n->rb_left;
3064                 else if (ino > entry->ino)
3065                         n = n->rb_right;
3066                 else
3067                         return entry;
3068         }
3069         return NULL;
3070 }
3071
3072 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3073                                   struct waiting_dir_move *dm)
3074 {
3075         if (!dm)
3076                 return;
3077         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3078         kfree(dm);
3079 }
3080
3081 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3082                                 u64 ino,
3083                                 u64 ino_gen,
3084                                 u64 parent_ino,
3085                                 struct list_head *new_refs,
3086                                 struct list_head *deleted_refs,
3087                                 const bool is_orphan)
3088 {
3089         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3090         struct rb_node *parent = NULL;
3091         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3092         struct recorded_ref *cur;
3093         int exists = 0;
3094         int ret;
3095
3096         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3097         if (!pm)
3098                 return -ENOMEM;
3099         pm->parent_ino = parent_ino;
3100         pm->ino = ino;
3101         pm->gen = ino_gen;
3102         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3103         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3104         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3105
3106         while (*p) {
3107                 parent = *p;
3108                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3109                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3110                         p = &(*p)->rb_left;
3111                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3112                         p = &(*p)->rb_right;
3113                 } else {
3114                         exists = 1;
3115                         break;
3116                 }
3117         }
3118
3119         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3120                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3121                 if (ret < 0)
3122                         goto out;
3123         }
3124         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3125                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3126                 if (ret < 0)
3127                         goto out;
3128         }
3129
3130         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3131         if (ret)
3132                 goto out;
3133
3134         if (exists) {
3135                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3136         } else {
3137                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3138                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3139         }
3140         ret = 0;
3141 out:
3142         if (ret) {
3143                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3144                 kfree(pm);
3145         }
3146         return ret;
3147 }
3148
3149 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3150                                                       u64 parent_ino)
3151 {
3152         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3153         struct pending_dir_move *entry;
3154
3155         while (n) {
3156                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3157                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3158                         n = n->rb_left;
3159                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3160                         n = n->rb_right;
3161                 else
3162                         return entry;
3163         }
3164         return NULL;
3165 }
3166
3167 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3168                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3169 {
3170         int ret = 0;
3171         u64 parent_inode = 0;
3172         u64 parent_gen = 0;
3173         u64 start_ino = ino;
3174
3175         *ancestor_ino = 0;
3176         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3177                 fs_path_reset(name);
3178
3179                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3180                         break;
3181                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3182                         if (*ancestor_ino == 0)
3183                                 *ancestor_ino = ino;
3184                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3185                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3186                 } else {
3187                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3188                                                         &parent_inode,
3189                                                         &parent_gen, name);
3190                         if (ret > 0) {
3191                                 ret = 0;
3192                                 break;
3193                         }
3194                 }
3195                 if (ret < 0)
3196                         break;
3197                 if (parent_inode == start_ino) {
3198                         ret = 1;
3199                         if (*ancestor_ino == 0)
3200                                 *ancestor_ino = ino;
3201                         break;
3202                 }
3203                 ino = parent_inode;
3204                 gen = parent_gen;
3205         }
3206         return ret;
3207 }
3208
3209 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3210 {
3211         struct fs_path *from_path = NULL;
3212         struct fs_path *to_path = NULL;
3213         struct fs_path *name = NULL;
3214         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3215         struct recorded_ref *cur;
3216         u64 parent_ino, parent_gen;
3217         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3218         u64 rmdir_ino = 0;
3219         u64 ancestor;
3220         bool is_orphan;
3221         int ret;
3222
3223         name = fs_path_alloc();
3224         from_path = fs_path_alloc();
3225         if (!name || !from_path) {
3226                 ret = -ENOMEM;
3227                 goto out;
3228         }
3229
3230         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3231         ASSERT(dm);
3232         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3233         is_orphan = dm->orphanized;
3234         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3235
3236         if (is_orphan) {
3237                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3238                                       pm->gen, from_path);
3239         } else {
3240                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3241                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3242                 if (ret < 0)
3243                         goto out;
3244                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3245                                    from_path);
3246                 if (ret < 0)
3247                         goto out;
3248                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3249         }
3250         if (ret < 0)
3251                 goto out;
3252
3253         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3254         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3255         if (ret < 0)
3256                 goto out;
3257         if (ret) {
3258                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3259                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3260                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3261                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3262                                            is_orphan);
3263                 if (ret < 0)
3264                         goto out;
3265                 if (rmdir_ino) {
3266                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3267                         ASSERT(dm);
3268                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3269                 }
3270                 goto out;
3271         }
3272         fs_path_reset(name);
3273         to_path = name;
3274         name = NULL;
3275         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3276         if (ret < 0)
3277                 goto out;
3278
3279         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3280         if (ret < 0)
3281                 goto out;
3282
3283         if (rmdir_ino) {
3284                 struct orphan_dir_info *odi;
3285
3286                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3287                 if (!odi) {
3288                         /* already deleted */
3289                         goto finish;
3290                 }
3291                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino);
3292                 if (ret < 0)
3293                         goto out;
3294                 if (!ret)
3295                         goto finish;
3296
3297                 name = fs_path_alloc();
3298                 if (!name) {
3299                         ret = -ENOMEM;
3300                         goto out;
3301                 }
3302                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3303                 if (ret < 0)
3304                         goto out;
3305                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3306                 if (ret < 0)
3307                         goto out;
3308                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3309         }
3310
3311 finish:
3312         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3313         if (ret < 0)
3314                 goto out;
3315
3316         /*
3317          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3318          * and old parent(s).
3319          */
3320         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3321                 /*
3322                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3323                  */
3324                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3325                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3326                 if (ret == -ENOENT) {
3327                         ret = 0;
3328                         continue;
3329                 }
3330                 if (ret < 0)
3331                         goto out;
3332
3333                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3334                 if (ret < 0)
3335                         goto out;
3336         }
3337
3338 out:
3339         fs_path_free(name);
3340         fs_path_free(from_path);
3341         fs_path_free(to_path);
3342         sctx->send_progress = orig_progress;
3343
3344         return ret;
3345 }
3346
3347 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3348 {
3349         if (!list_empty(&m->list))
3350                 list_del(&m->list);
3351         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3352                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3353         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3354         kfree(m);
3355 }
3356
3357 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3358                                       struct list_head *stack)
3359 {
3360         if (list_empty(&moves->list)) {
3361                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3362         } else {
3363                 LIST_HEAD(list);
3364                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3365                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3366                 list_splice_tail(&list, stack);
3367         }
3368 }
3369
3370 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3371 {
3372         struct pending_dir_move *pm;
3373         struct list_head stack;
3374         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3375         int ret = 0;
3376
3377         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3378         if (!pm)
3379                 return 0;
3380
3381         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3382         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3383
3384         while (!list_empty(&stack)) {
3385                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3386                 parent_ino = pm->ino;
3387                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3388                 free_pending_move(sctx, pm);
3389                 if (ret)
3390                         goto out;
3391                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3392                 if (pm)
3393                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3394         }
3395         return 0;
3396
3397 out:
3398         while (!list_empty(&stack)) {
3399                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3400                 free_pending_move(sctx, pm);
3401         }
3402         return ret;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3407  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3408  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3409  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3410  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3411  *
3412  * Example:
3413  *
3414  * Parent snapshot:
3415  * .                                       (ino 256)
3416  * |---- a/                                (ino 257)
3417  * |     |---- file                        (ino 260)
3418  * |
3419  * |---- b/                                (ino 258)
3420  * |---- c/                                (ino 259)
3421  *
3422  * Send snapshot:
3423  * .                                       (ino 256)
3424  * |---- a/                                (ino 258)
3425  * |---- x/                                (ino 259)
3426  *       |---- y/                          (ino 257)
3427  *             |----- file                 (ino 260)
3428  *
3429  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3430  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3431  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3432  * must issue is:
3433  *
3434  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3435  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3436  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3437  *
3438  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3439  * be done right away and < 0 on error.
3440  */
3441 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3442                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3443                                   const bool is_orphan)
3444 {
3445         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3446         struct btrfs_path *path;
3447         struct btrfs_key key;
3448         struct btrfs_key di_key;
3449         struct btrfs_dir_item *di;
3450         u64 left_gen;
3451         u64 right_gen;
3452         int ret = 0;
3453         struct waiting_dir_move *wdm;
3454
3455         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3456                 return 0;
3457
3458         path = alloc_path_for_send();
3459         if (!path)
3460                 return -ENOMEM;
3461
3462         key.objectid = parent_ref->dir;
3463         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3464         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3465
3466         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3467         if (ret < 0) {
3468                 goto out;
3469         } else if (ret > 0) {
3470                 ret = 0;
3471                 goto out;
3472         }
3473
3474         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3475                                        parent_ref->name_len);
3476         if (!di) {
3477                 ret = 0;
3478                 goto out;
3479         }
3480         /*
3481          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3482          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3483          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3484          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3485          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3486          * that it happens after that other inode is renamed.
3487          */
3488         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3489         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3490                 ret = 0;
3491                 goto out;
3492         }
3493
3494         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3495                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3496         if (ret < 0)
3497                 goto out;
3498         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3499                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3500         if (ret < 0) {
3501                 if (ret == -ENOENT)
3502                         ret = 0;
3503                 goto out;
3504         }
3505
3506         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3507         if (right_gen != left_gen) {
3508                 ret = 0;
3509                 goto out;
3510         }
3511
3512         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3513         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3514                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3515                                            sctx->cur_ino,
3516                                            sctx->cur_inode_gen,
3517                                            di_key.objectid,
3518                                            &sctx->new_refs,
3519                                            &sctx->deleted_refs,
3520                                            is_orphan);
3521                 if (!ret)
3522                         ret = 1;
3523         }
3524 out:
3525         btrfs_free_path(path);
3526         return ret;
3527 }
3528
3529 /*
3530  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root.
3531  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3532  */
3533 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3534                        const u64 ino1,
3535                        const u64 ino1_gen,
3536                        const u64 ino2,
3537                        struct fs_path *fs_path)
3538 {
3539         u64 ino = ino2;
3540         bool free_path = false;
3541         int ret = 0;
3542
3543         if (!fs_path) {
3544                 fs_path = fs_path_alloc();
3545                 if (!fs_path)
3546                         return -ENOMEM;
3547                 free_path = true;
3548         }
3549
3550         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3551                 u64 parent;
3552                 u64 parent_gen;
3553
3554                 fs_path_reset(fs_path);
3555                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3556                 if (ret < 0) {
3557                         if (ret == -ENOENT && ino == ino2)
3558                                 ret = 0;
3559                         goto out;
3560                 }
3561                 if (parent == ino1) {
3562                         ret = parent_gen == ino1_gen ? 1 : 0;
3563                         goto out;
3564                 }
3565                 ino = parent;
3566         }
3567  out:
3568         if (free_path)
3569                 fs_path_free(fs_path);
3570         return ret;
3571 }
3572
3573 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3574                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3575                                 const bool is_orphan)
3576 {
3577         int ret = 0;
3578         u64 ino = parent_ref->dir;
3579         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3580         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3581         struct fs_path *path_before = NULL;
3582         struct fs_path *path_after = NULL;
3583         int len1, len2;
3584
3585         path_after = fs_path_alloc();
3586         path_before = fs_path_alloc();
3587         if (!path_after || !path_before) {
3588                 ret = -ENOMEM;
3589                 goto out;
3590         }
3591
3592         /*
3593          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3594          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3595          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3596          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3597          * at get_cur_path()).
3598          */
3599         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3600                 u64 parent_ino_after_gen;
3601
3602                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3603                         /*
3604                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3605                          * parent root, we need to delay the rename of the
3606                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3607                          * because we can end up with a circular dependency
3608                          * of renames, resulting in some directories never
3609                          * getting the respective rename operations issued in
3610                          * the send stream or getting into infinite path build
3611                          * loops.
3612                          */
3613                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3614                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3615                                           ino, path_before);
3616                         if (ret)
3617                                 break;
3618                 }
3619
3620                 fs_path_reset(path_before);
3621                 fs_path_reset(path_after);
3622
3623                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3624                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3625                 if (ret < 0)
3626                         goto out;
3627                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3628                                     NULL, path_before);
3629                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3630                         goto out;
3631                 } else if (ret == -ENOENT) {
3632                         ret = 0;
3633                         break;
3634                 }
3635
3636                 len1 = fs_path_len(path_before);
3637                 len2 = fs_path_len(path_after);
3638                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3639                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3640                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3641                         u64 parent_ino_gen;
3642
3643                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3644                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3645                                              NULL);
3646                         if (ret < 0)
3647                                 goto out;
3648                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3649                                 ret = 1;
3650                                 break;
3651                         }
3652                 }
3653                 ino = parent_ino_after;
3654                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3655         }
3656
3657 out:
3658         fs_path_free(path_before);
3659         fs_path_free(path_after);
3660
3661         if (ret == 1) {
3662                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3663                                            sctx->cur_ino,
3664                                            sctx->cur_inode_gen,
3665                                            ino,
3666                                            &sctx->new_refs,
3667                                            &sctx->deleted_refs,
3668                                            is_orphan);
3669                 if (!ret)
3670                         ret = 1;
3671         }
3672
3673         return ret;
3674 }
3675
3676 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3677 {
3678         int ret;
3679         struct fs_path *new_path;
3680
3681         /*
3682          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3683          * we use here a new path.
3684          */
3685         new_path = fs_path_alloc();
3686         if (!new_path)
3687                 return -ENOMEM;
3688
3689         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3690         if (ret < 0) {
3691                 fs_path_free(new_path);
3692                 return ret;
3693         }
3694         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3695         if (ret < 0) {
3696                 fs_path_free(new_path);
3697                 return ret;
3698         }
3699
3700         fs_path_free(ref->full_path);
3701         set_ref_path(ref, new_path);
3702
3703         return 0;
3704 }
3705
3706 /*
3707  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3708  */
3709 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3710 {
3711         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3712         int ret = 0;
3713         struct recorded_ref *cur;
3714         struct recorded_ref *cur2;
3715         struct list_head check_dirs;
3716         struct fs_path *valid_path = NULL;
3717         u64 ow_inode = 0;
3718         u64 ow_gen;
3719         u64 ow_mode;
3720         int did_overwrite = 0;
3721         int is_orphan = 0;
3722         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3723         bool can_rename = true;
3724         bool orphanized_dir = false;
3725         bool orphanized_ancestor = false;
3726
3727         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3728
3729         /*
3730          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3731          * which is always '..'
3732          */
3733         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3734         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3735
3736         valid_path = fs_path_alloc();
3737         if (!valid_path) {
3738                 ret = -ENOMEM;
3739                 goto out;
3740         }
3741
3742         /*
3743          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3744          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3745          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3746          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3747          * this point in time.
3748          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3749          * orphan name in this case.
3750          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3751          * gets moved around.
3752          */
3753         if (!sctx->cur_inode_new) {
3754                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3755                                 sctx->cur_inode_gen);
3756                 if (ret < 0)
3757                         goto out;
3758                 if (ret)
3759                         did_overwrite = 1;
3760         }
3761         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3762                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3763                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3764                 if (ret < 0)
3765                         goto out;
3766                 is_orphan = 1;
3767         } else {
3768                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3769                                 valid_path);
3770                 if (ret < 0)
3771                         goto out;
3772         }
3773
3774         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3775                 /*
3776                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3777                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3778                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3779                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3780                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3781                  */
3782                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3783                 if (ret < 0)
3784                         goto out;
3785                 if (ret == inode_state_will_create) {
3786                         ret = 0;
3787                         /*
3788                          * First check if any of the current inodes refs did
3789                          * already create the dir.
3790                          */
3791                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3792                                 if (cur == cur2)
3793                                         break;
3794                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3795                                         ret = 1;
3796                                         break;
3797                                 }
3798                         }
3799
3800                         /*
3801                          * If that did not happen, check if a previous inode
3802                          * did already create the dir.
3803                          */
3804                         if (!ret)
3805                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3806                         if (ret < 0)
3807                                 goto out;
3808                         if (!ret) {
3809                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3810                                 if (ret < 0)
3811                                         goto out;
3812                         }
3813                 }
3814
3815                 /*
3816                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3817                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3818                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3819                  * not the first ref, simply unlink it.
3820                  */
3821                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3822                                 cur->name, cur->name_len,
3823                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3824                 if (ret < 0)
3825                         goto out;
3826                 if (ret) {
3827                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3828                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3829                                            cur->name_len);
3830                         if (ret < 0)
3831                                 goto out;
3832                         if (ret) {
3833                                 struct name_cache_entry *nce;
3834                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3835
3836                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3837                                                 cur->full_path);
3838                                 if (ret < 0)
3839                                         goto out;
3840                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3841                                         orphanized_dir = true;
3842
3843                                 /*
3844                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3845                                  * make sure that its orphanized name is used in
3846                                  * the source path when performing its rename
3847                                  * operation.
3848                                  */
3849                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3850                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3851                                                                    ow_inode);
3852                                         ASSERT(wdm);
3853                                         wdm->orphanized = true;
3854                                 }
3855
3856                                 /*
3857                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3858                                  * name from the name cache. This is because the
3859                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3860                                  * other inode that will be orphanized as well
3861                                  * later and has an inode number greater than
3862                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3863                                  * future name lookups from using the old name
3864                                  * and get instead the orphan name.
3865                                  */
3866                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3867                                 if (nce) {
3868                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3869                                         kfree(nce);
3870                                 }
3871
3872                                 /*
3873                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3874                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3875                                  * current path of cur_ino) again because it
3876                                  * might contain the pre-orphanization name of
3877                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3878                                  */
3879                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3880                                                   ow_inode, ow_gen,
3881                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3882                                 if (ret > 0) {
3883                                         orphanized_ancestor = true;
3884                                         fs_path_reset(valid_path);
3885                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3886                                                            sctx->cur_inode_gen,
3887                                                            valid_path);
3888                                 }
3889                                 if (ret < 0)
3890                                         goto out;
3891                         } else {
3892                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3893                                 if (ret < 0)
3894                                         goto out;
3895                         }
3896                 }
3897
3898                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3899                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3900                         if (ret < 0)
3901                                 goto out;
3902                         if (ret == 1) {
3903                                 can_rename = false;
3904                                 *pending_move = 1;
3905                         }
3906                 }
3907
3908                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3909                     can_rename) {
3910                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3911                         if (ret < 0)
3912                                 goto out;
3913                         if (ret == 1) {
3914                                 can_rename = false;
3915                                 *pending_move = 1;
3916                         }
3917                 }
3918
3919                 /*
3920                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3921                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
3922                  * it depending on the inode mode.
3923                  */
3924                 if (is_orphan && can_rename) {
3925                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
3926                         if (ret < 0)
3927                                 goto out;
3928                         is_orphan = 0;
3929                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
3930                         if (ret < 0)
3931                                 goto out;
3932                 } else if (can_rename) {
3933                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
3934                                 /*
3935                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
3936                                  * dirs, we always have one new and one deleted
3937                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
3938                                  */
3939                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
3940                                                   cur->full_path);
3941                                 if (!ret)
3942                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
3943                                                            cur->full_path);
3944                                 if (ret < 0)
3945                                         goto out;
3946                         } else {
3947                                 /*
3948                                  * We might have previously orphanized an inode
3949                                  * which is an ancestor of our current inode,
3950                                  * so our reference's full path, which was
3951                                  * computed before any such orphanizations, must
3952                                  * be updated.
3953                                  */
3954                                 if (orphanized_dir) {
3955                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
3956                                         if (ret < 0)
3957                                                 goto out;
3958                                 }
3959                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
3960                                                 valid_path);
3961                                 if (ret < 0)
3962                                         goto out;
3963                         }
3964                 }
3965                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3966                 if (ret < 0)
3967                         goto out;
3968         }
3969
3970         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
3971                 /*
3972                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
3973                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
3974                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
3975                  * See the use of check_dirs for more details.
3976                  */
3977                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3978                                 sctx->cur_ino);
3979                 if (ret < 0)
3980                         goto out;
3981                 if (ret) {
3982                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
3983                         if (ret < 0)
3984                                 goto out;
3985                 } else if (!is_orphan) {
3986                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
3987                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3988                         if (ret < 0)
3989                                 goto out;
3990                         is_orphan = 1;
3991                 }
3992
3993                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
3994                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3995                         if (ret < 0)
3996                                 goto out;
3997                 }
3998         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
3999                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4000                 /*
4001                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4002                  */
4003                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4004                                 list);
4005                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4006                 if (ret < 0)
4007                         goto out;
4008         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4009                 /*
4010                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4011                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4012                  * inodes.
4013                  */
4014                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4015                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4016                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4017                                         cur->name, cur->name_len);
4018                         if (ret < 0)
4019                                 goto out;
4020                         if (!ret) {
4021                                 /*
4022                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4023                                  * to recompute the full path for deleted names,
4024                                  * since any such path was computed before we
4025                                  * processed any references and orphanized any
4026                                  * ancestor inode.
4027                                  */
4028                                 if (orphanized_ancestor) {
4029                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4030                                         if (ret < 0)
4031                                                 goto out;
4032                                 }
4033                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4034                                 if (ret < 0)
4035                                         goto out;
4036                         }
4037                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4038                         if (ret < 0)
4039                                 goto out;
4040                 }
4041                 /*
4042                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4043                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4044                  * of this inode and no new refs were added for the current
4045                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4046                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4047                  * places.
4048                  */
4049                 if (is_orphan) {
4050                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4051                         if (ret < 0)
4052                                 goto out;
4053                 }
4054         }
4055
4056         /*
4057          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4058          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4059          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4060          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4061          */
4062         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4063                 /*
4064                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4065                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4066                  * The dir will be processed later.
4067                  */
4068                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4069                         continue;
4070
4071                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4072                 if (ret < 0)
4073                         goto out;
4074
4075                 if (ret == inode_state_did_create ||
4076                     ret == inode_state_no_change) {
4077                         /* TODO delayed utimes */
4078                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4079                         if (ret < 0)
4080                                 goto out;
4081                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4082                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4083                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4084                                         sctx->cur_ino);
4085                         if (ret < 0)
4086                                 goto out;
4087                         if (ret) {
4088                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4089                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4090                                 if (ret < 0)
4091                                         goto out;
4092                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4093                                 if (ret < 0)
4094                                         goto out;
4095                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4096                         }
4097                 }
4098         }
4099
4100         ret = 0;
4101
4102 out:
4103         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4104         free_recorded_refs(sctx);
4105         fs_path_free(valid_path);
4106         return ret;
4107 }
4108
4109 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4110                       void *ctx, struct list_head *refs)
4111 {
4112         int ret = 0;
4113         struct send_ctx *sctx = ctx;
4114         struct fs_path *p;
4115         u64 gen;
4116
4117         p = fs_path_alloc();
4118         if (!p)
4119                 return -ENOMEM;
4120
4121         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4122                         NULL, NULL);
4123         if (ret < 0)
4124                 goto out;
4125
4126         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4127         if (ret < 0)
4128                 goto out;
4129         ret = fs_path_add_path(p, name);
4130         if (ret < 0)
4131                 goto out;
4132
4133         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4134
4135 out:
4136         if (ret)
4137                 fs_path_free(p);
4138         return ret;
4139 }
4140
4141 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4142                             struct fs_path *name,
4143                             void *ctx)
4144 {
4145         struct send_ctx *sctx = ctx;
4146         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4147 }
4148
4149
4150 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4151                                 struct fs_path *name,
4152                                 void *ctx)
4153 {
4154         struct send_ctx *sctx = ctx;
4155         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4156                           &sctx->deleted_refs);
4157 }
4158
4159 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4160 {
4161         int ret;
4162
4163         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4164                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4165         if (ret < 0)
4166                 goto out;
4167         ret = 0;
4168
4169 out:
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4174 {
4175         int ret;
4176
4177         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4178                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4179         if (ret < 0)
4180                 goto out;
4181         ret = 0;
4182
4183 out:
4184         return ret;
4185 }
4186
4187 struct find_ref_ctx {
4188         u64 dir;
4189         u64 dir_gen;
4190         struct btrfs_root *root;
4191         struct fs_path *name;
4192         int found_idx;
4193 };
4194
4195 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4196                        struct fs_path *name,
4197                        void *ctx_)
4198 {
4199         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4200         u64 dir_gen;
4201         int ret;
4202
4203         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4204             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4205                 /*
4206                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4207                  * else matches.
4208                  */
4209                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4210                                      NULL, NULL, NULL);
4211                 if (ret)
4212                         return ret;
4213                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4214                         return 0;
4215                 ctx->found_idx = num;
4216                 return 1;
4217         }
4218         return 0;
4219 }
4220
4221 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4222                      struct btrfs_path *path,
4223                      struct btrfs_key *key,
4224                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4225 {
4226         int ret;
4227         struct find_ref_ctx ctx;
4228
4229         ctx.dir = dir;
4230         ctx.name = name;
4231         ctx.dir_gen = dir_gen;
4232         ctx.found_idx = -1;
4233         ctx.root = root;
4234
4235         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4236         if (ret < 0)
4237                 return ret;
4238
4239         if (ctx.found_idx == -1)
4240                 return -ENOENT;
4241
4242         return ctx.found_idx;
4243 }
4244
4245 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4246                                     struct fs_path *name,
4247                                     void *ctx)
4248 {
4249         u64 dir_gen;
4250         int ret;
4251         struct send_ctx *sctx = ctx;
4252
4253         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4254                              NULL, NULL, NULL);
4255         if (ret)
4256                 return ret;
4257
4258         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4259                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4260         if (ret == -ENOENT)
4261                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4262         else if (ret > 0)
4263                 ret = 0;
4264
4265         return ret;
4266 }
4267
4268 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4269                                         struct fs_path *name,
4270                                         void *ctx)
4271 {
4272         u64 dir_gen;
4273         int ret;
4274         struct send_ctx *sctx = ctx;
4275
4276         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4277                              NULL, NULL, NULL);
4278         if (ret)
4279                 return ret;
4280
4281         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4282                         dir, dir_gen, name);
4283         if (ret == -ENOENT)
4284                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4285         else if (ret > 0)
4286                 ret = 0;
4287
4288         return ret;
4289 }
4290
4291 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4292 {
4293         int ret = 0;
4294
4295         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4296                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4297         if (ret < 0)
4298                 goto out;
4299         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4300                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4301         if (ret < 0)
4302                 goto out;
4303         ret = 0;
4304
4305 out:
4306         return ret;
4307 }
4308
4309 /*
4310  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4311  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4312  */
4313 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4314                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4315 {
4316         int ret;
4317         struct btrfs_root *root;
4318         struct btrfs_path *path;
4319         struct btrfs_key key;
4320         struct btrfs_key found_key;
4321         struct extent_buffer *eb;
4322         int slot;
4323         iterate_inode_ref_t cb;
4324         int pending_move = 0;
4325
4326         path = alloc_path_for_send();
4327         if (!path)
4328                 return -ENOMEM;
4329
4330         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4331                 root = sctx->send_root;
4332                 cb = __record_new_ref;
4333         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4334                 root = sctx->parent_root;
4335                 cb = __record_deleted_ref;
4336         } else {
4337                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4338                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4339                 ret = -EINVAL;
4340                 goto out;
4341         }
4342
4343         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4344         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4345         key.offset = 0;
4346         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4347         if (ret < 0)
4348                 goto out;
4349
4350         while (1) {
4351                 eb = path->nodes[0];
4352                 slot = path->slots[0];
4353                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4354                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4355                         if (ret < 0)
4356                                 goto out;
4357                         else if (ret > 0)
4358                                 break;
4359                         continue;
4360                 }
4361
4362                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4363
4364                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4365                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4366                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4367                         break;
4368
4369                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4370                 if (ret < 0)
4371                         goto out;
4372
4373                 path->slots[0]++;
4374         }
4375         btrfs_release_path(path);
4376
4377         /*
4378          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4379          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4380          * rename the parent directory.
4381          */
4382         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4383 out:
4384         btrfs_free_path(path);
4385         return ret;
4386 }
4387
4388 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4389                           struct fs_path *path,
4390                           const char *name, int name_len,
4391                           const char *data, int data_len)
4392 {
4393         int ret = 0;
4394
4395         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4396         if (ret < 0)
4397                 goto out;
4398
4399         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4400         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4401         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4402
4403         ret = send_cmd(sctx);
4404
4405 tlv_put_failure:
4406 out:
4407         return ret;
4408 }
4409
4410 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4411                           struct fs_path *path,
4412                           const char *name, int name_len)
4413 {
4414         int ret = 0;
4415
4416         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4417         if (ret < 0)
4418                 goto out;
4419
4420         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4421         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4422
4423         ret = send_cmd(sctx);
4424
4425 tlv_put_failure:
4426 out:
4427         return ret;
4428 }
4429
4430 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4431                                const char *name, int name_len,
4432                                const char *data, int data_len,
4433                                u8 type, void *ctx)
4434 {
4435         int ret;
4436         struct send_ctx *sctx = ctx;
4437         struct fs_path *p;
4438         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4439
4440         p = fs_path_alloc();
4441         if (!p)
4442                 return -ENOMEM;
4443
4444         /*
4445          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4446          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4447          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4448          * only contains the version number and no entries.
4449          */
4450         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4451             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4452                 if (data_len == 0) {
4453                         dummy_acl.a_version =
4454                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4455                         data = (char *)&dummy_acl;
4456                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4457                 }
4458         }
4459
4460         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4461         if (ret < 0)
4462                 goto out;
4463
4464         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4465
4466 out:
4467         fs_path_free(p);
4468         return ret;
4469 }
4470
4471 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4472                                    const char *name, int name_len,
4473                                    const char *data, int data_len,
4474                                    u8 type, void *ctx)
4475 {
4476         int ret;
4477         struct send_ctx *sctx = ctx;
4478         struct fs_path *p;
4479
4480         p = fs_path_alloc();
4481         if (!p)
4482                 return -ENOMEM;
4483
4484         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4485         if (ret < 0)
4486                 goto out;
4487
4488         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4489
4490 out:
4491         fs_path_free(p);
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4496 {
4497         int ret = 0;
4498
4499         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4500                                __process_new_xattr, sctx);
4501
4502         return ret;
4503 }
4504
4505 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4506 {
4507         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4508                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4509 }
4510
4511 struct find_xattr_ctx {
4512         const char *name;
4513         int name_len;
4514         int found_idx;
4515         char *found_data;
4516         int found_data_len;
4517 };
4518
4519 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4520                         const char *name, int name_len,
4521                         const char *data, int data_len,
4522                         u8 type, void *vctx)
4523 {
4524         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4525
4526         if (name_len == ctx->name_len &&
4527             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4528                 ctx->found_idx = num;
4529                 ctx->found_data_len = data_len;
4530                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4531                 if (!ctx->found_data)
4532                         return -ENOMEM;
4533                 return 1;
4534         }
4535         return 0;
4536 }
4537
4538 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4539                       struct btrfs_path *path,
4540                       struct btrfs_key *key,
4541                       const char *name, int name_len,
4542                       char **data, int *data_len)
4543 {
4544         int ret;
4545         struct find_xattr_ctx ctx;
4546
4547         ctx.name = name;
4548         ctx.name_len = name_len;
4549         ctx.found_idx = -1;
4550         ctx.found_data = NULL;
4551         ctx.found_data_len = 0;
4552
4553         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4554         if (ret < 0)
4555                 return ret;
4556
4557         if (ctx.found_idx == -1)
4558                 return -ENOENT;
4559         if (data) {
4560                 *data = ctx.found_data;
4561                 *data_len = ctx.found_data_len;
4562         } else {
4563                 kfree(ctx.found_data);
4564         }
4565         return ctx.found_idx;
4566 }
4567
4568
4569 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4570                                        const char *name, int name_len,
4571                                        const char *data, int data_len,
4572                                        u8 type, void *ctx)
4573 {
4574         int ret;
4575         struct send_ctx *sctx = ctx;
4576         char *found_data = NULL;
4577         int found_data_len  = 0;
4578
4579         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4580                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4581                          &found_data_len);
4582         if (ret == -ENOENT) {
4583                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4584                                 data_len, type, ctx);
4585         } else if (ret >= 0) {
4586                 if (data_len != found_data_len ||
4587                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4588                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4589                                         data, data_len, type, ctx);
4590                 } else {
4591                         ret = 0;
4592                 }
4593         }
4594
4595         kfree(found_data);
4596         return ret;
4597 }
4598
4599 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4600                                            const char *name, int name_len,
4601                                            const char *data, int data_len,
4602                                            u8 type, void *ctx)
4603 {
4604         int ret;
4605         struct send_ctx *sctx = ctx;
4606
4607         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4608                          name, name_len, NULL, NULL);
4609         if (ret == -ENOENT)
4610                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4611                                 data_len, type, ctx);
4612         else if (ret >= 0)
4613                 ret = 0;
4614
4615         return ret;
4616 }
4617
4618 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4619 {
4620         int ret = 0;
4621
4622         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4623                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4624         if (ret < 0)
4625                 goto out;
4626         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4627                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4628
4629 out:
4630         return ret;
4631 }
4632
4633 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4634 {
4635         int ret;
4636         struct btrfs_root *root;
4637         struct btrfs_path *path;
4638         struct btrfs_key key;
4639         struct btrfs_key found_key;
4640         struct extent_buffer *eb;
4641         int slot;
4642
4643         path = alloc_path_for_send();
4644         if (!path)
4645                 return -ENOMEM;
4646
4647         root = sctx->send_root;
4648
4649         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4650         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4651         key.offset = 0;
4652         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4653         if (ret < 0)
4654                 goto out;
4655
4656         while (1) {
4657                 eb = path->nodes[0];
4658                 slot = path->slots[0];
4659                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4660                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4661                         if (ret < 0) {
4662                                 goto out;
4663                         } else if (ret > 0) {
4664                                 ret = 0;
4665                                 break;
4666                         }
4667                         continue;
4668                 }
4669
4670                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4671                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4672                     found_key.type != key.type) {
4673                         ret = 0;
4674                         goto out;
4675                 }
4676
4677                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4678                 if (ret < 0)
4679                         goto out;
4680
4681                 path->slots[0]++;
4682         }
4683
4684 out:
4685         btrfs_free_path(path);
4686         return ret;
4687 }
4688
4689 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4690 {
4691         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4692         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4693         struct inode *inode;
4694         struct page *page;
4695         char *addr;
4696         struct btrfs_key key;
4697         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4698         pgoff_t last_index;
4699         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_MASK;
4700         ssize_t ret = 0;
4701
4702         key.objectid = sctx->cur_ino;
4703         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4704         key.offset = 0;
4705
4706         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4707         if (IS_ERR(inode))
4708                 return PTR_ERR(inode);
4709
4710         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4711                 if (offset > i_size_read(inode))
4712                         len = 0;
4713                 else
4714                         len = offset - i_size_read(inode);
4715         }
4716         if (len == 0)
4717                 goto out;
4718
4719         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4720
4721         /* initial readahead */
4722         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4723         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4724
4725         while (index <= last_index) {
4726                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4727                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4728
4729                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4730                 if (!page) {
4731                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4732                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4733
4734                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4735                                         GFP_KERNEL);
4736                         if (!page) {
4737                                 ret = -ENOMEM;
4738                                 break;
4739                         }
4740                 }
4741
4742                 if (PageReadahead(page)) {
4743                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4744                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4745                 }
4746
4747                 if (!PageUptodate(page)) {
4748                         btrfs_readpage(NULL, page);
4749                         lock_page(page);
4750                         if (!PageUptodate(page)) {
4751                                 unlock_page(page);
4752                                 put_page(page);
4753                                 ret = -EIO;
4754                                 break;
4755                         }
4756                 }
4757
4758                 addr = kmap(page);
4759                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4760                 kunmap(page);
4761                 unlock_page(page);
4762                 put_page(page);
4763                 index++;
4764                 pg_offset = 0;
4765                 len -= cur_len;
4766                 ret += cur_len;
4767         }
4768 out:
4769         iput(inode);
4770         return ret;
4771 }
4772
4773 /*
4774  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4775  * user space.
4776  */
4777 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4778 {
4779         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4780         int ret = 0;
4781         struct fs_path *p;
4782         ssize_t num_read = 0;
4783
4784         p = fs_path_alloc();
4785         if (!p)
4786                 return -ENOMEM;
4787
4788         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4789
4790         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4791         if (num_read <= 0) {
4792                 if (num_read < 0)
4793                         ret = num_read;
4794                 goto out;
4795         }
4796
4797         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4798         if (ret < 0)
4799                 goto out;
4800
4801         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4802         if (ret < 0)
4803                 goto out;
4804
4805         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4806         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4807         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4808
4809         ret = send_cmd(sctx);
4810
4811 tlv_put_failure:
4812 out:
4813         fs_path_free(p);
4814         if (ret < 0)
4815                 return ret;
4816         return num_read;
4817 }
4818
4819 /*
4820  * Send a clone command to user space.
4821  */
4822 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4823                       u64 offset, u32 len,
4824                       struct clone_root *clone_root)
4825 {
4826         int ret = 0;
4827         struct fs_path *p;
4828         u64 gen;
4829
4830         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4831                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4832                     offset, len, clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4833                     clone_root->offset);
4834
4835         p = fs_path_alloc();
4836         if (!p)
4837                 return -ENOMEM;
4838
4839         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4840         if (ret < 0)
4841                 goto out;
4842
4843         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4844         if (ret < 0)
4845                 goto out;
4846
4847         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4848         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4849         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4850
4851         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4852                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4853                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4854                 if (ret < 0)
4855                         goto out;
4856                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4857         } else {
4858                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4859         }
4860         if (ret < 0)
4861                 goto out;
4862
4863         /*
4864          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4865          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4866          * receive.
4867          *
4868          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4869          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4870          * different host.
4871          */
4872         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4873                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4874                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4875         else
4876                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4877                              clone_root->root->root_item.uuid);
4878         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4879                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4880         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4881         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4882                         clone_root->offset);
4883
4884         ret = send_cmd(sctx);
4885
4886 tlv_put_failure:
4887 out:
4888         fs_path_free(p);
4889         return ret;
4890 }
4891
4892 /*
4893  * Send an update extent command to user space.
4894  */
4895 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4896                               u64 offset, u32 len)
4897 {
4898         int ret = 0;
4899         struct fs_path *p;
4900
4901         p = fs_path_alloc();
4902         if (!p)
4903                 return -ENOMEM;
4904
4905         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4906         if (ret < 0)
4907                 goto out;
4908
4909         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4910         if (ret < 0)
4911                 goto out;
4912
4913         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4914         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4915         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4916
4917         ret = send_cmd(sctx);
4918
4919 tlv_put_failure:
4920 out:
4921         fs_path_free(p);
4922         return ret;
4923 }
4924
4925 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
4926 {
4927         struct fs_path *p = NULL;
4928         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
4929         u64 len;
4930         int ret = 0;
4931
4932         p = fs_path_alloc();
4933         if (!p)
4934                 return -ENOMEM;
4935         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4936         if (ret < 0)
4937                 goto tlv_put_failure;
4938         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4939         while (offset < end) {
4940                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4941
4942                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4943                 if (ret < 0)
4944                         break;
4945                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4946                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4947                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
4948                 ret = send_cmd(sctx);
4949                 if (ret < 0)
4950                         break;
4951                 offset += len;
4952         }
4953 tlv_put_failure:
4954         fs_path_free(p);
4955         return ret;
4956 }
4957
4958 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
4959                             const u64 offset,
4960                             const u64 len)
4961 {
4962         u64 sent = 0;
4963
4964         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
4965                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
4966
4967         while (sent < len) {
4968                 u64 size = len - sent;
4969                 int ret;
4970
4971                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
4972                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
4973                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
4974                 if (ret < 0)
4975                         return ret;
4976                 if (!ret)
4977                         break;
4978                 sent += ret;
4979         }
4980         return 0;
4981 }
4982
4983 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
4984                        struct clone_root *clone_root,
4985                        const u64 disk_byte,
4986                        u64 data_offset,
4987                        u64 offset,
4988                        u64 len)
4989 {
4990         struct btrfs_path *path;
4991         struct btrfs_key key;
4992         int ret;
4993
4994         /*
4995          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
4996          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
4997          *
4998          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
4999          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5000          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5001          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5002          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5003          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5004          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5005          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5006          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5007          * filesystem has.
5008          */
5009         if (clone_root->offset == 0 &&
5010             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5011                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5012
5013         path = alloc_path_for_send();
5014         if (!path)
5015                 return -ENOMEM;
5016
5017         /*
5018          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5019          * extent items in the respective range in the source file that
5020          * refer to different extents or if we find holes.
5021          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5022          * operations if needed.
5023          *
5024          * Example:
5025          *
5026          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5027          * mount /dev/sda /mnt
5028          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5029          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5030          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5031          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5032          *
5033          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5034          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5035          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5036          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5037          * the content from bar in the original filesystem.
5038          */
5039         key.objectid = clone_root->ino;
5040         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5041         key.offset = clone_root->offset;
5042         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5043         if (ret < 0)
5044                 goto out;
5045         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5046                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5047                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5048                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5049                         path->slots[0]--;
5050         }
5051
5052         while (true) {
5053                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5054                 int slot = path->slots[0];
5055                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5056                 u8 type;
5057                 u64 ext_len;
5058                 u64 clone_len;
5059
5060                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5061                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5062                         if (ret < 0)
5063                                 goto out;
5064                         else if (ret > 0)
5065                                 break;
5066                         continue;
5067                 }
5068
5069                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5070
5071                 /*
5072                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5073                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5074                  */
5075                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5076                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5077                         break;
5078
5079                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5080                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5081                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5082                         ext_len = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, ei);
5083                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5084                 } else {
5085                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5086                 }
5087
5088                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5089                         goto next;
5090
5091                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5092                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5093                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5094
5095                         if (hole_len > len)
5096                                 hole_len = len;
5097                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5098                         if (ret < 0)
5099                                 goto out;
5100
5101                         len -= hole_len;
5102                         if (len == 0)
5103                                 break;
5104                         offset += hole_len;
5105                         clone_root->offset += hole_len;
5106                         data_offset += hole_len;
5107                 }
5108
5109                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5110                         break;
5111
5112                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5113
5114                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5115                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
5116                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
5117                 else
5118                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5119
5120                 if (ret < 0)
5121                         goto out;
5122
5123                 len -= clone_len;
5124                 if (len == 0)
5125                         break;
5126                 offset += clone_len;
5127                 clone_root->offset += clone_len;
5128                 data_offset += clone_len;
5129 next:
5130                 path->slots[0]++;
5131         }
5132
5133         if (len > 0)
5134                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5135         else
5136                 ret = 0;
5137 out:
5138         btrfs_free_path(path);
5139         return ret;
5140 }
5141
5142 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5143                                struct btrfs_path *path,
5144                                struct btrfs_key *key,
5145                                struct clone_root *clone_root)
5146 {
5147         int ret = 0;
5148         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5149         u64 offset = key->offset;
5150         u64 len;
5151         u8 type;
5152         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5153
5154         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5155                         struct btrfs_file_extent_item);
5156         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5157         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5158                 len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5159                                                    path->slots[0], ei);
5160                 /*
5161                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5162                  * but there may be items after this page.  Make
5163                  * sure to send the whole thing
5164                  */
5165                 len = PAGE_ALIGN(len);
5166         } else {
5167                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5168         }
5169
5170         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5171                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5172         if (len == 0) {
5173                 ret = 0;
5174                 goto out;
5175         }
5176
5177         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5178                 u64 disk_byte;
5179                 u64 data_offset;
5180
5181                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5182                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5183                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5184                                   offset, len);
5185         } else {
5186                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5187         }
5188 out:
5189         return ret;
5190 }
5191
5192 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5193                                struct btrfs_path *left_path,
5194                                struct btrfs_key *ekey)
5195 {
5196         int ret = 0;
5197         struct btrfs_key key;
5198         struct btrfs_path *path = NULL;
5199         struct extent_buffer *eb;
5200         int slot;
5201         struct btrfs_key found_key;
5202         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5203         u64 left_disknr;
5204         u64 right_disknr;
5205         u64 left_offset;
5206         u64 right_offset;
5207         u64 left_offset_fixed;
5208         u64 left_len;
5209         u64 right_len;
5210         u64 left_gen;
5211         u64 right_gen;
5212         u8 left_type;
5213         u8 right_type;
5214
5215         path = alloc_path_for_send();
5216         if (!path)
5217                 return -ENOMEM;
5218
5219         eb = left_path->nodes[0];
5220         slot = left_path->slots[0];
5221         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5222         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5223
5224         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5225                 ret = 0;
5226                 goto out;
5227         }
5228         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5229         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5230         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5231         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5232
5233         /*
5234          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5235          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5236          * extents that we iterate.
5237          *
5238          *       |-----L-----|
5239          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5240          *
5241          *       |-----L-----|
5242          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5243          *
5244          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5245          *       |-----L-----|
5246          * |-----------7-----------|-6-|
5247          *
5248          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5249          *       |-----L-----|
5250          * |-8-|
5251          * Nothing follows after 8.
5252          */
5253
5254         key.objectid = ekey->objectid;
5255         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5256         key.offset = ekey->offset;
5257         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5258         if (ret < 0)
5259                 goto out;
5260         if (ret) {
5261                 ret = 0;
5262                 goto out;
5263         }
5264
5265         /*
5266          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5267          */
5268         eb = path->nodes[0];
5269         slot = path->slots[0];
5270         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5271         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5272             found_key.type != key.type) {
5273                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5274                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5275                 goto out;
5276         }
5277
5278         /*
5279          * We're now on 2a, 2b or 7.
5280          */
5281         key = found_key;
5282         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5283                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5284                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5285                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5286                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5287                         ret = 0;
5288                         goto out;
5289                 }
5290
5291                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5292                         right_len = btrfs_file_extent_inline_len(eb, slot, ei);
5293                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5294                 } else {
5295                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5296                 }
5297
5298                 /*
5299                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5300                  * This may only happen on the first iteration.
5301                  */
5302                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5303                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5304                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5305                         goto out;
5306                 }
5307
5308                 /*
5309                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5310                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5311                  * condition for inline extents too). This should normally not
5312                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5313                  * compressed extent representing data with a size matching
5314                  * the page size (currently the same as sector size).
5315                  */
5316                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5317                         ret = 0;
5318                         goto out;
5319                 }
5320
5321                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5322                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5323                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5324
5325                 left_offset_fixed = left_offset;
5326                 if (key.offset < ekey->offset) {
5327                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5328                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5329                 } else {
5330                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5331                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5332                 }
5333
5334                 /*
5335                  * Check if we have the same extent.
5336                  */
5337                 if (left_disknr != right_disknr ||
5338                     left_offset_fixed != right_offset ||
5339                     left_gen != right_gen) {
5340                         ret = 0;
5341                         goto out;
5342                 }
5343
5344                 /*
5345                  * Go to the next extent.
5346                  */
5347                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5348                 if (ret < 0)
5349                         goto out;
5350                 if (!ret) {
5351                         eb = path->nodes[0];
5352                         slot = path->slots[0];
5353                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5354                 }
5355                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5356                     found_key.type != key.type) {
5357                         key.offset += right_len;
5358                         break;
5359                 }
5360                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5361                         ret = 0;
5362                         goto out;
5363                 }
5364                 key = found_key;
5365         }
5366
5367         /*
5368          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5369          * of the right side (treat as changed).
5370          */
5371         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5372                 ret = 1;
5373         else
5374                 ret = 0;
5375
5376
5377 out:
5378         btrfs_free_path(path);
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5383 {
5384         struct btrfs_path *path;
5385         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5386         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5387         struct btrfs_key key;
5388         u64 extent_end;
5389         u8 type;
5390         int ret;
5391
5392         path = alloc_path_for_send();
5393         if (!path)
5394                 return -ENOMEM;
5395
5396         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5397
5398         key.objectid = sctx->cur_ino;
5399         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5400         key.offset = offset;
5401         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5402         if (ret < 0)
5403                 goto out;
5404         ret = 0;
5405         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5406         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5407                 goto out;
5408
5409         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5410                             struct btrfs_file_extent_item);
5411         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5412         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5413                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5414                                                         path->slots[0], fi);
5415                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5416                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5417         } else {
5418                 extent_end = key.offset +
5419                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5420         }
5421         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5422 out:
5423         btrfs_free_path(path);
5424         return ret;
5425 }
5426
5427 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5428                                    const u64 start,
5429                                    const u64 end)
5430 {
5431         struct btrfs_path *path;
5432         struct btrfs_key key;
5433         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5434         u64 search_start = start;
5435         int ret;
5436
5437         path = alloc_path_for_send();
5438         if (!path)
5439                 return -ENOMEM;
5440
5441         key.objectid = sctx->cur_ino;
5442         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5443         key.offset = search_start;
5444         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5445         if (ret < 0)
5446                 goto out;
5447         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5448                 path->slots[0]--;
5449
5450         while (search_start < end) {
5451                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5452                 int slot = path->slots[0];
5453                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5454                 u64 extent_end;
5455
5456                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5457                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5458                         if (ret < 0)
5459                                 goto out;
5460                         else if (ret > 0)
5461                                 break;
5462                         continue;
5463                 }
5464
5465                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5466                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5467                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5468                         goto next;
5469                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5470                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5471                     key.offset >= end)
5472                         break;
5473
5474                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5475                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5476                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5477                         u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, fi);
5478
5479                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5480                                            root->fs_info->sectorsize);
5481                 } else {
5482                         extent_end = key.offset +
5483                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5484                 }
5485                 if (extent_end <= start)
5486                         goto next;
5487                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5488                         search_start = extent_end;
5489                         goto next;
5490                 }
5491                 ret = 0;
5492                 goto out;
5493 next:
5494                 path->slots[0]++;
5495         }
5496         ret = 1;
5497 out:
5498         btrfs_free_path(path);
5499         return ret;
5500 }
5501
5502 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5503                            struct btrfs_key *key)
5504 {
5505         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5506         u64 extent_end;
5507         u8 type;
5508         int ret = 0;
5509
5510         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5511                 return 0;
5512
5513         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5514                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5515                 if (ret)
5516                         return ret;
5517         }
5518
5519         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5520                             struct btrfs_file_extent_item);
5521         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5522         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5523                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5524                                                         path->slots[0], fi);
5525                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5526                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5527         } else {
5528                 extent_end = key->offset +
5529                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5530         }
5531
5532         if (path->slots[0] == 0 &&
5533             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5534                 /*
5535                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5536                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5537                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5538                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5539                  * are located between these 2 leafs.
5540                  */
5541                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5542                 if (ret)
5543                         return ret;
5544         }
5545
5546         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5547                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5548                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5549                                               key->offset);
5550                 if (ret < 0)
5551                         return ret;
5552                 else if (ret == 0)
5553                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5554                 else
5555                         ret = 0;
5556         }
5557         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5558         return ret;
5559 }
5560
5561 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5562                           struct btrfs_path *path,
5563                           struct btrfs_key *key)
5564 {
5565         struct clone_root *found_clone = NULL;
5566         int ret = 0;
5567
5568         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5569                 return 0;
5570
5571         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5572                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5573                 if (ret < 0)
5574                         goto out;
5575                 if (ret) {
5576                         ret = 0;
5577                         goto out_hole;
5578                 }
5579         } else {
5580                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5581                 u8 type;
5582
5583                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5584                                     struct btrfs_file_extent_item);
5585                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5586                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5587                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5588                         /*
5589                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5590                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5591                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5592                          * the send spec.
5593                          */
5594                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5595                                 ret = 0;
5596                                 goto out;
5597                         }
5598
5599                         /* Have a hole, just skip it. */
5600                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5601                                 ret = 0;
5602                                 goto out;
5603                         }
5604                 }
5605         }
5606
5607         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5608                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5609         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5610                 goto out;
5611
5612         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5613         if (ret)
5614                 goto out;
5615 out_hole:
5616         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5617 out:
5618         return ret;
5619 }
5620
5621 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5622 {
5623         int ret;
5624         struct btrfs_root *root;
5625         struct btrfs_path *path;
5626         struct btrfs_key key;
5627         struct btrfs_key found_key;
5628         struct extent_buffer *eb;
5629         int slot;
5630
5631         root = sctx->send_root;
5632         path = alloc_path_for_send();
5633         if (!path)
5634                 return -ENOMEM;
5635
5636         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5637         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5638         key.offset = 0;
5639         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5640         if (ret < 0)
5641                 goto out;
5642
5643         while (1) {
5644                 eb = path->nodes[0];
5645                 slot = path->slots[0];
5646
5647                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5648                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5649                         if (ret < 0) {
5650                                 goto out;
5651                         } else if (ret > 0) {
5652                                 ret = 0;
5653                                 break;
5654                         }
5655                         continue;
5656                 }
5657
5658                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5659
5660                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5661                     found_key.type != key.type) {
5662                         ret = 0;
5663                         goto out;
5664                 }
5665
5666                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5667                 if (ret < 0)
5668                         goto out;
5669
5670                 path->slots[0]++;
5671         }
5672
5673 out:
5674         btrfs_free_path(path);
5675         return ret;
5676 }
5677
5678 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5679                                            int *pending_move,
5680                                            int *refs_processed)
5681 {
5682         int ret = 0;
5683
5684         if (sctx->cur_ino == 0)
5685                 goto out;
5686         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5687             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5688                 goto out;
5689         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5690                 goto out;
5691
5692         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5693         if (ret < 0)
5694                 goto out;
5695
5696         *refs_processed = 1;
5697 out:
5698         return ret;
5699 }
5700
5701 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5702 {
5703         int ret = 0;
5704         u64 left_mode;
5705         u64 left_uid;
5706         u64 left_gid;
5707         u64 right_mode;
5708         u64 right_uid;
5709         u64 right_gid;
5710         int need_chmod = 0;
5711         int need_chown = 0;
5712         int pending_move = 0;
5713         int refs_processed = 0;
5714
5715         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5716                                               &refs_processed);
5717         if (ret < 0)
5718                 goto out;
5719
5720         /*
5721          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5722          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5723          * inode into account.
5724          *
5725          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5726          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5727          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5728          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5729          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5730          * move/rename will be performed later.
5731          */
5732         if (refs_processed && !pending_move)
5733                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5734
5735         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5736                 goto out;
5737         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5738                 goto out;
5739
5740         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5741                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5742         if (ret < 0)
5743                 goto out;
5744
5745         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5746                 need_chown = 1;
5747                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5748                         need_chmod = 1;
5749         } else {
5750                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5751                                 NULL, NULL, &right_mode, &right_uid,
5752                                 &right_gid, NULL);
5753                 if (ret < 0)
5754                         goto out;
5755
5756                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5757                         need_chown = 1;
5758                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5759                         need_chmod = 1;
5760         }
5761
5762         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5763                 if (need_send_hole(sctx)) {
5764                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5765                             sctx->cur_inode_last_extent <
5766                             sctx->cur_inode_size) {
5767                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5768                                 if (ret)
5769                                         goto out;
5770                         }
5771                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5772                             sctx->cur_inode_size) {
5773                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5774                                 if (ret)
5775                                         goto out;
5776                         }
5777                 }
5778                 ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5779                                 sctx->cur_inode_size);
5780                 if (ret < 0)
5781                         goto out;
5782         }
5783
5784         if (need_chown) {
5785                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5786                                 left_uid, left_gid);
5787                 if (ret < 0)
5788                         goto out;
5789         }
5790         if (need_chmod) {
5791                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5792                                 left_mode);
5793                 if (ret < 0)
5794                         goto out;
5795         }
5796
5797         /*
5798          * If other directory inodes depended on our current directory
5799          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5800          */
5801         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5802                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5803                 if (ret)
5804                         goto out;
5805                 /*
5806                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5807                  * changed between the two trees as we have done changes to
5808                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5809                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5810                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5811                  */
5812                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5813                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5814                 if (ret < 0)
5815                         goto out;
5816         }
5817
5818 out:
5819         return ret;
5820 }
5821
5822 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
5823                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5824 {
5825         int ret = 0;
5826         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
5827         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
5828         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
5829         u64 left_gen = 0;
5830         u64 right_gen = 0;
5831
5832         sctx->cur_ino = key->objectid;
5833         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5834         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
5835
5836         /*
5837          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
5838          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
5839          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
5840          */
5841         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
5842
5843         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
5844             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5845                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
5846                                 sctx->left_path->slots[0],
5847                                 struct btrfs_inode_item);
5848                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
5849                                 left_ii);
5850         } else {
5851                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5852                                 sctx->right_path->slots[0],
5853                                 struct btrfs_inode_item);
5854                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5855                                 right_ii);
5856         }
5857         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5858                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5859                                 sctx->right_path->slots[0],
5860                                 struct btrfs_inode_item);
5861
5862                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5863                                 right_ii);
5864
5865                 /*
5866                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
5867                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
5868                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
5869                  */
5870                 if (left_gen != right_gen &&
5871                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5872                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
5873         }
5874
5875         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
5876                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5877                 sctx->cur_inode_new = 1;
5878                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
5879                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5880                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5881                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5882                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5883                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5884                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5885                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5886                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5887         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
5888                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5889                 sctx->cur_inode_new = 0;
5890                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
5891                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5892                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5893                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5894                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5895         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5896                 /*
5897                  * We need to do some special handling in case the inode was
5898                  * reported as changed with a changed generation number. This
5899                  * means that the original inode was deleted and new inode
5900                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
5901                  * deleted and the new one as new.
5902                  */
5903                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
5904                         /*
5905                          * First, process the inode as if it was deleted.
5906                          */
5907                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5908                         sctx->cur_inode_new = 0;
5909                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
5910                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5911                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5912                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5913                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5914                         ret = process_all_refs(sctx,
5915                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
5916                         if (ret < 0)
5917                                 goto out;
5918
5919                         /*
5920                          * Now process the inode as if it was new.
5921                          */
5922                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5923                         sctx->cur_inode_new = 1;
5924                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5925                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5926                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5927                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5928                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5929                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5930                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5931                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5932                         if (ret < 0)
5933                                 goto out;
5934
5935                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
5936                         if (ret < 0)
5937                                 goto out;
5938                         /*
5939                          * Advance send_progress now as we did not get into
5940                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
5941                          */
5942                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5943
5944                         /*
5945                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
5946                          * they were all new.
5947                          */
5948                         ret = process_all_extents(sctx);
5949                         if (ret < 0)
5950                                 goto out;
5951                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
5952                         if (ret < 0)
5953                                 goto out;
5954                 } else {
5955                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5956                         sctx->cur_inode_new = 0;
5957                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5958                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5959                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5960                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5961                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5962                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5963                 }
5964         }
5965
5966 out:
5967         return ret;
5968 }
5969
5970 /*
5971  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
5972  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
5973  * first and later process them in process_recorded_refs.
5974  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
5975  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
5976  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
5977  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
5978  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
5979  */
5980 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
5981                        enum btrfs_compare_tree_result result)
5982 {
5983         int ret = 0;
5984
5985         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
5986                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
5987                 return -EIO;
5988         }
5989
5990         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
5991             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
5992                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
5993                         ret = record_new_ref(sctx);
5994                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5995                         ret = record_deleted_ref(sctx);
5996                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
5997                         ret = record_changed_ref(sctx);
5998         }
5999
6000         return ret;
6001 }
6002
6003 /*
6004  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6005  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6006  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6007  */
6008 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6009                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6010 {
6011         int ret = 0;
6012
6013         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6014                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6015                 return -EIO;
6016         }
6017
6018         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6019                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6020                         ret = process_new_xattr(sctx);
6021                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6022                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6023                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6024                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6025         }
6026
6027         return ret;
6028 }
6029
6030 /*
6031  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6032  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6033  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6034  */
6035 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6036                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6037 {
6038         int ret = 0;
6039
6040         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6041
6042                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6043                         struct extent_buffer *leaf_l;
6044                         struct extent_buffer *leaf_r;
6045                         struct btrfs_file_extent_item *ei_l;
6046                         struct btrfs_file_extent_item *ei_r;
6047
6048                         leaf_l = sctx->left_path->nodes[0];
6049                         leaf_r = sctx->right_path->nodes[0];
6050                         ei_l = btrfs_item_ptr(leaf_l,
6051                                               sctx->left_path->slots[0],
6052                                               struct btrfs_file_extent_item);
6053                         ei_r = btrfs_item_ptr(leaf_r,
6054                                               sctx->right_path->slots[0],
6055                                               struct btrfs_file_extent_item);
6056
6057                         /*
6058                          * We may have found an extent item that has changed
6059                          * only its disk_bytenr field and the corresponding
6060                          * inode item was not updated. This case happens due to
6061                          * very specific timings during relocation when a leaf
6062                          * that contains file extent items is COWed while
6063                          * relocation is ongoing and its in the stage where it
6064                          * updates data pointers. So when this happens we can
6065                          * safely ignore it since we know it's the same extent,
6066                          * but just at different logical and physical locations
6067                          * (when an extent is fully replaced with a new one, we
6068                          * know the generation number must have changed too,
6069                          * since snapshot creation implies committing the current
6070                          * transaction, and the inode item must have been updated
6071                          * as well).
6072                          * This replacement of the disk_bytenr happens at
6073                          * relocation.c:replace_file_extents() through
6074                          * relocation.c:btrfs_reloc_cow_block().
6075                          */
6076                         if (btrfs_file_extent_generation(leaf_l, ei_l) ==
6077                             btrfs_file_extent_generation(leaf_r, ei_r) &&
6078                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6079                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6080                             btrfs_file_extent_compression(leaf_l, ei_l) ==
6081                             btrfs_file_extent_compression(leaf_r, ei_r) &&
6082                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_l, ei_l) ==
6083                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_r, ei_r) &&
6084                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_l, ei_l) ==
6085                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_r, ei_r) &&
6086                             btrfs_file_extent_type(leaf_l, ei_l) ==
6087                             btrfs_file_extent_type(leaf_r, ei_r) &&
6088                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_l, ei_l) !=
6089                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_r, ei_r) &&
6090                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6091                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6092                             btrfs_file_extent_offset(leaf_l, ei_l) ==
6093                             btrfs_file_extent_offset(leaf_r, ei_r) &&
6094                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6095                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_r, ei_r))
6096                                 return 0;
6097                 }
6098
6099                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "extent");
6100                 return -EIO;
6101         }
6102
6103         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6104                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6105                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6106                                         sctx->cmp_key);
6107         }
6108
6109         return ret;
6110 }
6111
6112 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6113 {
6114         u64 orig_gen, new_gen;
6115         int ret;
6116
6117         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6118                              NULL, NULL);
6119         if (ret)
6120                 return ret;
6121
6122         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6123                              NULL, NULL, NULL);
6124         if (ret)
6125                 return ret;
6126
6127         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6128 }
6129
6130 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6131                         struct btrfs_key *key)
6132 {
6133         struct btrfs_inode_extref *extref;
6134         struct extent_buffer *leaf;
6135         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6136         unsigned long ptr;
6137         u32 item_size;
6138         u32 cur_offset = 0;
6139         int ref_name_len;
6140         int ret = 0;
6141
6142         /* Easy case, just check this one dirid */
6143         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6144                 dirid = key->offset;
6145
6146                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6147                 goto out;
6148         }
6149
6150         leaf = path->nodes[0];
6151         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6152         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6153         while (cur_offset < item_size) {
6154                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6155                                                        cur_offset);
6156                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6157                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6158                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6159                 if (dirid == last_dirid)
6160                         continue;
6161                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6162                 if (ret)
6163                         break;
6164                 last_dirid = dirid;
6165         }
6166 out:
6167         return ret;
6168 }
6169
6170 /*
6171  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6172  * changed_xxx functions.
6173  */
6174 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6175                       struct btrfs_path *right_path,
6176                       struct btrfs_key *key,
6177                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6178                       void *ctx)
6179 {
6180         int ret = 0;
6181         struct send_ctx *sctx = ctx;
6182
6183         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6184                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6185                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6186                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6187                         if (!ret)
6188                                 return 0;
6189                         if (ret < 0)
6190                                 return ret;
6191                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6192                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6193                 } else {
6194                         return 0;
6195                 }
6196                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6197                 ret = 0;
6198         }
6199
6200         sctx->left_path = left_path;
6201         sctx->right_path = right_path;
6202         sctx->cmp_key = key;
6203
6204         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6205         if (ret < 0)
6206                 goto out;
6207
6208         /* Ignore non-FS objects */
6209         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6210             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6211                 goto out;
6212
6213         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
6214                 ret = changed_inode(sctx, result);
6215         else if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6216                  key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6217                 ret = changed_ref(sctx, result);
6218         else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6219                 ret = changed_xattr(sctx, result);
6220         else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6221                 ret = changed_extent(sctx, result);
6222
6223 out:
6224         return ret;
6225 }
6226
6227 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6228 {
6229         int ret;
6230         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6231         struct btrfs_key key;
6232         struct btrfs_key found_key;
6233         struct btrfs_path *path;
6234         struct extent_buffer *eb;
6235         int slot;
6236
6237         path = alloc_path_for_send();
6238         if (!path)
6239                 return -ENOMEM;
6240
6241         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6242         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6243         key.offset = 0;
6244
6245         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6246         if (ret < 0)
6247                 goto out;
6248         if (ret)
6249                 goto out_finish;
6250
6251         while (1) {
6252                 eb = path->nodes[0];
6253                 slot = path->slots[0];
6254                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
6255
6256                 ret = changed_cb(path, NULL, &found_key,
6257                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6258                 if (ret < 0)
6259                         goto out;
6260
6261                 key.objectid = found_key.objectid;
6262                 key.type = found_key.type;
6263                 key.offset = found_key.offset + 1;
6264
6265                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6266                 if (ret < 0)
6267                         goto out;
6268                 if (ret) {
6269                         ret  = 0;
6270                         break;
6271                 }
6272         }
6273
6274 out_finish:
6275         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6276
6277 out:
6278         btrfs_free_path(path);
6279         return ret;
6280 }
6281
6282 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6283 {
6284         int ret;
6285
6286         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6287                 ret = send_header(sctx);
6288                 if (ret < 0)
6289                         goto out;
6290         }
6291
6292         ret = send_subvol_begin(sctx);
6293         if (ret < 0)
6294                 goto out;
6295
6296         if (sctx->parent_root) {
6297                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6298                                 changed_cb, sctx);
6299                 if (ret < 0)
6300                         goto out;
6301                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6302                 if (ret < 0)
6303                         goto out;
6304         } else {
6305                 ret = full_send_tree(sctx);
6306                 if (ret < 0)
6307                         goto out;
6308         }
6309
6310 out:
6311         free_recorded_refs(sctx);
6312         return ret;
6313 }
6314
6315 /*
6316  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6317  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6318  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6319  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6320  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6321  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6322  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6323  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6324  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6325  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6326  * current root) or not.
6327  */
6328 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6329 {
6330         int i;
6331         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6332
6333 again:
6334         if (sctx->parent_root &&
6335             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6336                 goto commit_trans;
6337
6338         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6339                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6340                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6341                         goto commit_trans;
6342
6343         if (trans)
6344                 return btrfs_end_transaction(trans);
6345
6346         return 0;
6347
6348 commit_trans:
6349         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6350         if (!trans) {
6351                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6352                 if (IS_ERR(trans))
6353                         return PTR_ERR(trans);
6354                 goto again;
6355         }
6356
6357         return btrfs_commit_transaction(trans);
6358 }
6359
6360 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
6361 {
6362         spin_lock(&root->root_item_lock);
6363         root->send_in_progress--;
6364         /*
6365          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
6366          * can't blindly reset it to 0.
6367          */
6368         if (root->send_in_progress < 0)
6369                 btrfs_err(root->fs_info,
6370                           "send_in_progres unbalanced %d root %llu",
6371                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
6372         spin_unlock(&root->root_item_lock);
6373 }
6374
6375 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
6376 {
6377         int ret = 0;
6378         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
6379         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6380         struct btrfs_root *clone_root;
6381         struct btrfs_key key;
6382         struct send_ctx *sctx = NULL;
6383         u32 i;
6384         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
6385         int clone_sources_to_rollback = 0;
6386         unsigned alloc_size;
6387         int sort_clone_roots = 0;
6388         int index;
6389
6390         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6391                 return -EPERM;
6392
6393         /*
6394          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
6395          * making it RW. This also protects against deletion.
6396          */
6397         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
6398         send_root->send_in_progress++;
6399         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
6400
6401         /*
6402          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
6403          * by the time we get here.
6404          */
6405         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
6406
6407         /*
6408          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
6409          * not RO.
6410          */
6411         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
6412                 ret = -EPERM;
6413                 goto out;
6414         }
6415
6416         /*
6417          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
6418          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
6419          * access_ok.
6420          */
6421         if (arg->clone_sources_count >
6422             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
6423                 ret = -EINVAL;
6424                 goto out;
6425         }
6426
6427         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
6428                         sizeof(*arg->clone_sources) *
6429                         arg->clone_sources_count)) {
6430                 ret = -EFAULT;
6431                 goto out;
6432         }
6433
6434         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
6435                 ret = -EINVAL;
6436                 goto out;
6437         }
6438
6439         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
6440         if (!sctx) {
6441                 ret = -ENOMEM;
6442                 goto out;
6443         }
6444
6445         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
6446         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
6447         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
6448         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
6449
6450         sctx->flags = arg->flags;
6451
6452         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
6453         if (!sctx->send_filp) {
6454                 ret = -EBADF;
6455                 goto out;
6456         }
6457
6458         sctx->send_root = send_root;
6459         /*
6460          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6461          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6462          */
6463         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6464                 ret = -EPERM;
6465                 goto out;
6466         }
6467
6468         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6469
6470         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6471         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
6472         if (!sctx->send_buf) {
6473                 ret = -ENOMEM;
6474                 goto out;
6475         }
6476
6477         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
6478         if (!sctx->read_buf) {
6479                 ret = -ENOMEM;
6480                 goto out;
6481         }
6482
6483         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6484         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6485         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6486
6487         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
6488
6489         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6490         if (!sctx->clone_roots) {
6491                 ret = -ENOMEM;
6492                 goto out;
6493         }
6494
6495         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
6496
6497         if (arg->clone_sources_count) {
6498                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6499                 if (!clone_sources_tmp) {
6500                         ret = -ENOMEM;
6501                         goto out;
6502                 }
6503
6504                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6505                                 alloc_size);
6506                 if (ret) {
6507                         ret = -EFAULT;
6508                         goto out;
6509                 }
6510
6511                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6512                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6513                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6514                         key.offset = (u64)-1;
6515
6516                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6517
6518                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6519                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6520                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6521                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6522                                 goto out;
6523                         }
6524                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6525                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6526                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6527                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6528                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6529                                 ret = -EPERM;
6530                                 goto out;
6531                         }
6532                         clone_root->send_in_progress++;
6533                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6534                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6535
6536                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6537                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6538                 }
6539                 kvfree(clone_sources_tmp);
6540                 clone_sources_tmp = NULL;
6541         }
6542
6543         if (arg->parent_root) {
6544                 key.objectid = arg->parent_root;
6545                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6546                 key.offset = (u64)-1;
6547
6548                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6549
6550                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6551                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6552                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6553                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6554                         goto out;
6555                 }
6556
6557                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6558                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6559                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6560                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6561                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6562                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6563                         ret = -EPERM;
6564                         goto out;
6565                 }
6566                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6567
6568                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6569         }
6570
6571         /*
6572          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6573          * is behind the current send position. This is checked while searching
6574          * for possible clone sources.
6575          */
6576         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6577
6578         /* We do a bsearch later */
6579         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6580                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6581                         NULL);
6582         sort_clone_roots = 1;
6583
6584         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6585         if (ret)
6586                 goto out;
6587
6588         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6589         ret = send_subvol(sctx);
6590         current->journal_info = NULL;
6591         if (ret < 0)
6592                 goto out;
6593
6594         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6595                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6596                 if (ret < 0)
6597                         goto out;
6598                 ret = send_cmd(sctx);
6599                 if (ret < 0)
6600                         goto out;
6601         }
6602
6603 out:
6604         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6605         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6606                 struct rb_node *n;
6607                 struct pending_dir_move *pm;
6608
6609                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6610                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6611                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6612                         struct pending_dir_move *pm2;
6613
6614                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6615                                                struct pending_dir_move, list);
6616                         free_pending_move(sctx, pm2);
6617                 }
6618                 free_pending_move(sctx, pm);
6619         }
6620
6621         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6622         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6623                 struct rb_node *n;
6624                 struct waiting_dir_move *dm;
6625
6626                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6627                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6628                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6629                 kfree(dm);
6630         }
6631
6632         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6633         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6634                 struct rb_node *n;
6635                 struct orphan_dir_info *odi;
6636
6637                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6638                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6639                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6640         }
6641
6642         if (sort_clone_roots) {
6643                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6644                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6645                                         sctx->clone_roots[i].root);
6646         } else {
6647                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6648                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6649                                         sctx->clone_roots[i].root);
6650
6651                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6652         }
6653         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6654                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6655
6656         kvfree(clone_sources_tmp);
6657
6658         if (sctx) {
6659                 if (sctx->send_filp)
6660                         fput(sctx->send_filp);
6661
6662                 kvfree(sctx->clone_roots);
6663                 kvfree(sctx->send_buf);
6664                 kvfree(sctx->read_buf);
6665
6666                 name_cache_free(sctx);
6667
6668                 kfree(sctx);
6669         }
6670
6671         return ret;
6672 }