Merge tag 'kvm-ppc-fixes-4.19-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / send.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/bsearch.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/file.h>
9 #include <linux/sort.h>
10 #include <linux/mount.h>
11 #include <linux/xattr.h>
12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
13 #include <linux/radix-tree.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/crc32c.h>
18
19 #include "send.h"
20 #include "backref.h"
21 #include "locking.h"
22 #include "disk-io.h"
23 #include "btrfs_inode.h"
24 #include "transaction.h"
25 #include "compression.h"
26
27 /*
28  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
29  * It reallocates the internal buffer on demand.
30  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
31  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
32  * unreversed if needed.
33  */
34 struct fs_path {
35         union {
36                 struct {
37                         char *start;
38                         char *end;
39
40                         char *buf;
41                         unsigned short buf_len:15;
42                         unsigned short reversed:1;
43                         char inline_buf[];
44                 };
45                 /*
46                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
47                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
48                  * a allocation later during send.
49                  */
50                 char pad[256];
51         };
52 };
53 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
54         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
55
56
57 /* reused for each extent */
58 struct clone_root {
59         struct btrfs_root *root;
60         u64 ino;
61         u64 offset;
62
63         u64 found_refs;
64 };
65
66 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
67 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
68
69 struct send_ctx {
70         struct file *send_filp;
71         loff_t send_off;
72         char *send_buf;
73         u32 send_size;
74         u32 send_max_size;
75         u64 total_send_size;
76         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
77         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
78
79         struct btrfs_root *send_root;
80         struct btrfs_root *parent_root;
81         struct clone_root *clone_roots;
82         int clone_roots_cnt;
83
84         /* current state of the compare_tree call */
85         struct btrfs_path *left_path;
86         struct btrfs_path *right_path;
87         struct btrfs_key *cmp_key;
88
89         /*
90          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
91          * these are the values from the deleted inode.
92          */
93         u64 cur_ino;
94         u64 cur_inode_gen;
95         int cur_inode_new;
96         int cur_inode_new_gen;
97         int cur_inode_deleted;
98         u64 cur_inode_size;
99         u64 cur_inode_mode;
100         u64 cur_inode_rdev;
101         u64 cur_inode_last_extent;
102         u64 cur_inode_next_write_offset;
103         bool ignore_cur_inode;
104
105         u64 send_progress;
106
107         struct list_head new_refs;
108         struct list_head deleted_refs;
109
110         struct radix_tree_root name_cache;
111         struct list_head name_cache_list;
112         int name_cache_size;
113
114         struct file_ra_state ra;
115
116         char *read_buf;
117
118         /*
119          * We process inodes by their increasing order, so if before an
120          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
121          * directories such that a directory with a lower inode number was
122          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
123          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
124          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
125          * must process the directory with higher inode number first, then
126          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
127          * number. Example follows.
128          *
129          * Tree state when the first send was performed:
130          *
131          * .
132          * |-- a                   (ino 257)
133          *     |-- b               (ino 258)
134          *         |
135          *         |
136          *         |-- c           (ino 259)
137          *         |   |-- d       (ino 260)
138          *         |
139          *         |-- c2          (ino 261)
140          *
141          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
142          *
143          * .
144          * |-- a                   (ino 257)
145          *     |-- b               (ino 258)
146          *         |-- c2          (ino 261)
147          *             |-- d2      (ino 260)
148          *                 |-- cc  (ino 259)
149          *
150          * The sequence of steps that lead to the second state was:
151          *
152          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
153          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
154          *
155          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
156          * before we move "d", which has higher inode number.
157          *
158          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
159          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
160          */
161
162         /* Indexed by parent directory inode number. */
163         struct rb_root pending_dir_moves;
164
165         /*
166          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
167          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
168          * own move/rename can be performed.
169          */
170         struct rb_root waiting_dir_moves;
171
172         /*
173          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
174          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
175          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
176          * is performed. Example:
177          *
178          * Parent snapshot:
179          *
180          * .                        (ino 256)
181          * |-- a/                   (ino 257)
182          *     |-- b/               (ino 258)
183          *         |-- c/           (ino 259)
184          *         |   |-- x/       (ino 260)
185          *         |
186          *         |-- y/           (ino 261)
187          *
188          * Send snapshot:
189          *
190          * .                        (ino 256)
191          * |-- a/                   (ino 257)
192          *     |-- b/               (ino 258)
193          *         |-- YY/          (ino 261)
194          *              |-- x/      (ino 260)
195          *
196          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
197          * rm -f /a/b/c/foo.txt
198          * mv /a/b/y /a/b/YY
199          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
200          * rmdir /a/b/c
201          *
202          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
203          * parent is processed (as explained above), but all other operations
204          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
205          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
206          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
207          * memorize that name.
208          *
209          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
210          */
211         struct rb_root orphan_dirs;
212 };
213
214 struct pending_dir_move {
215         struct rb_node node;
216         struct list_head list;
217         u64 parent_ino;
218         u64 ino;
219         u64 gen;
220         struct list_head update_refs;
221 };
222
223 struct waiting_dir_move {
224         struct rb_node node;
225         u64 ino;
226         /*
227          * There might be some directory that could not be removed because it
228          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
229          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
230          */
231         u64 rmdir_ino;
232         bool orphanized;
233 };
234
235 struct orphan_dir_info {
236         struct rb_node node;
237         u64 ino;
238         u64 gen;
239         u64 last_dir_index_offset;
240 };
241
242 struct name_cache_entry {
243         struct list_head list;
244         /*
245          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
246          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
247          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
248          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
249          * entries where two entries have the same inum but different
250          * generations.
251          */
252         struct list_head radix_list;
253         u64 ino;
254         u64 gen;
255         u64 parent_ino;
256         u64 parent_gen;
257         int ret;
258         int need_later_update;
259         int name_len;
260         char name[];
261 };
262
263 __cold
264 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
265                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
266                                         const char *what)
267 {
268         const char *result_string;
269
270         switch (result) {
271         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
272                 result_string = "new";
273                 break;
274         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
275                 result_string = "deleted";
276                 break;
277         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
278                 result_string = "updated";
279                 break;
280         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
281                 ASSERT(0);
282                 result_string = "unchanged";
283                 break;
284         default:
285                 ASSERT(0);
286                 result_string = "unexpected";
287         }
288
289         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
290                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
291                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
292                   sctx->send_root->root_key.objectid,
293                   (sctx->parent_root ?
294                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
295 }
296
297 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
298
299 static struct waiting_dir_move *
300 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
301
302 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
303
304 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
305 {
306         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
307                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
308                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
309 }
310
311 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
312 {
313         if (p->reversed) {
314                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
315                 p->end = p->start;
316                 *p->start = 0;
317         } else {
318                 p->start = p->buf;
319                 p->end = p->start;
320                 *p->start = 0;
321         }
322 }
323
324 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
325 {
326         struct fs_path *p;
327
328         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
329         if (!p)
330                 return NULL;
331         p->reversed = 0;
332         p->buf = p->inline_buf;
333         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
334         fs_path_reset(p);
335         return p;
336 }
337
338 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
339 {
340         struct fs_path *p;
341
342         p = fs_path_alloc();
343         if (!p)
344                 return NULL;
345         p->reversed = 1;
346         fs_path_reset(p);
347         return p;
348 }
349
350 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
351 {
352         if (!p)
353                 return;
354         if (p->buf != p->inline_buf)
355                 kfree(p->buf);
356         kfree(p);
357 }
358
359 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
360 {
361         return p->end - p->start;
362 }
363
364 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
365 {
366         char *tmp_buf;
367         int path_len;
368         int old_buf_len;
369
370         len++;
371
372         if (p->buf_len >= len)
373                 return 0;
374
375         if (len > PATH_MAX) {
376                 WARN_ON(1);
377                 return -ENOMEM;
378         }
379
380         path_len = p->end - p->start;
381         old_buf_len = p->buf_len;
382
383         /*
384          * First time the inline_buf does not suffice
385          */
386         if (p->buf == p->inline_buf) {
387                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
388                 if (tmp_buf)
389                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
390         } else {
391                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
392         }
393         if (!tmp_buf)
394                 return -ENOMEM;
395         p->buf = tmp_buf;
396         /*
397          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
398          * happen most of the time
399          */
400         p->buf_len = ksize(p->buf);
401
402         if (p->reversed) {
403                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
404                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
405                 p->start = p->end - path_len;
406                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
407         } else {
408                 p->start = p->buf;
409                 p->end = p->start + path_len;
410         }
411         return 0;
412 }
413
414 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
415                                    char **prepared)
416 {
417         int ret;
418         int new_len;
419
420         new_len = p->end - p->start + name_len;
421         if (p->start != p->end)
422                 new_len++;
423         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
424         if (ret < 0)
425                 goto out;
426
427         if (p->reversed) {
428                 if (p->start != p->end)
429                         *--p->start = '/';
430                 p->start -= name_len;
431                 *prepared = p->start;
432         } else {
433                 if (p->start != p->end)
434                         *p->end++ = '/';
435                 *prepared = p->end;
436                 p->end += name_len;
437                 *p->end = 0;
438         }
439
440 out:
441         return ret;
442 }
443
444 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
445 {
446         int ret;
447         char *prepared;
448
449         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
450         if (ret < 0)
451                 goto out;
452         memcpy(prepared, name, name_len);
453
454 out:
455         return ret;
456 }
457
458 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
459 {
460         int ret;
461         char *prepared;
462
463         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
464         if (ret < 0)
465                 goto out;
466         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
467
468 out:
469         return ret;
470 }
471
472 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
473                                           struct extent_buffer *eb,
474                                           unsigned long off, int len)
475 {
476         int ret;
477         char *prepared;
478
479         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
480         if (ret < 0)
481                 goto out;
482
483         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
484
485 out:
486         return ret;
487 }
488
489 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
490 {
491         int ret;
492
493         p->reversed = from->reversed;
494         fs_path_reset(p);
495
496         ret = fs_path_add_path(p, from);
497
498         return ret;
499 }
500
501
502 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
503 {
504         char *tmp;
505         int len;
506
507         if (!p->reversed)
508                 return;
509
510         tmp = p->start;
511         len = p->end - p->start;
512         p->start = p->buf;
513         p->end = p->start + len;
514         memmove(p->start, tmp, len + 1);
515         p->reversed = 0;
516 }
517
518 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
519 {
520         struct btrfs_path *path;
521
522         path = btrfs_alloc_path();
523         if (!path)
524                 return NULL;
525         path->search_commit_root = 1;
526         path->skip_locking = 1;
527         path->need_commit_sem = 1;
528         return path;
529 }
530
531 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
532 {
533         int ret;
534         u32 pos = 0;
535
536         while (pos < len) {
537                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
538                 /* TODO handle that correctly */
539                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
540                         continue;
541                 }*/
542                 if (ret < 0)
543                         return ret;
544                 if (ret == 0) {
545                         return -EIO;
546                 }
547                 pos += ret;
548         }
549
550         return 0;
551 }
552
553 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
554 {
555         struct btrfs_tlv_header *hdr;
556         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
557         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
558
559         if (unlikely(left < total_len))
560                 return -EOVERFLOW;
561
562         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
563         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
564         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
565         memcpy(hdr + 1, data, len);
566         sctx->send_size += total_len;
567
568         return 0;
569 }
570
571 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
572         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
573                         u##bits attr, u##bits value)                    \
574         {                                                               \
575                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
576                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
577         }
578
579 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
580
581 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
582                           const char *str, int len)
583 {
584         if (len == -1)
585                 len = strlen(str);
586         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
587 }
588
589 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
590                         const u8 *uuid)
591 {
592         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
593 }
594
595 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
596                                   struct extent_buffer *eb,
597                                   struct btrfs_timespec *ts)
598 {
599         struct btrfs_timespec bts;
600         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
601         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
602 }
603
604
605 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
606         do { \
607                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
608                 if (ret < 0) \
609                         goto tlv_put_failure; \
610         } while (0)
611
612 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
613         do { \
614                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
615                 if (ret < 0) \
616                         goto tlv_put_failure; \
617         } while (0)
618
619 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
620 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
621 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
622 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
623 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
624         do { \
625                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
626                 if (ret < 0) \
627                         goto tlv_put_failure; \
628         } while (0)
629 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
630         do { \
631                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
632                         p->end - p->start); \
633                 if (ret < 0) \
634                         goto tlv_put_failure; \
635         } while(0)
636 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
637         do { \
638                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
639                 if (ret < 0) \
640                         goto tlv_put_failure; \
641         } while (0)
642 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
643         do { \
644                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
645                 if (ret < 0) \
646                         goto tlv_put_failure; \
647         } while (0)
648
649 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
650 {
651         struct btrfs_stream_header hdr;
652
653         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
654         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
655
656         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
657                                         &sctx->send_off);
658 }
659
660 /*
661  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
662  */
663 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
664 {
665         struct btrfs_cmd_header *hdr;
666
667         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
668                 return -EINVAL;
669
670         BUG_ON(sctx->send_size);
671
672         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
673         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
674         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
675
676         return 0;
677 }
678
679 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
680 {
681         int ret;
682         struct btrfs_cmd_header *hdr;
683         u32 crc;
684
685         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
686         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
687         hdr->crc = 0;
688
689         crc = crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
690         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
691
692         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
693                                         &sctx->send_off);
694
695         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
696         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
697         sctx->send_size = 0;
698
699         return ret;
700 }
701
702 /*
703  * Sends a move instruction to user space
704  */
705 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
706                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
707 {
708         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
709         int ret;
710
711         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
712
713         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
714         if (ret < 0)
715                 goto out;
716
717         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
718         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
719
720         ret = send_cmd(sctx);
721
722 tlv_put_failure:
723 out:
724         return ret;
725 }
726
727 /*
728  * Sends a link instruction to user space
729  */
730 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
731                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
732 {
733         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
734         int ret;
735
736         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
737
738         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
739         if (ret < 0)
740                 goto out;
741
742         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
743         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
744
745         ret = send_cmd(sctx);
746
747 tlv_put_failure:
748 out:
749         return ret;
750 }
751
752 /*
753  * Sends an unlink instruction to user space
754  */
755 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
756 {
757         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
758         int ret;
759
760         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
761
762         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
763         if (ret < 0)
764                 goto out;
765
766         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
767
768         ret = send_cmd(sctx);
769
770 tlv_put_failure:
771 out:
772         return ret;
773 }
774
775 /*
776  * Sends a rmdir instruction to user space
777  */
778 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
779 {
780         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
781         int ret;
782
783         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
784
785         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
786         if (ret < 0)
787                 goto out;
788
789         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
790
791         ret = send_cmd(sctx);
792
793 tlv_put_failure:
794 out:
795         return ret;
796 }
797
798 /*
799  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
800  */
801 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
802                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
803                           u64 *gid, u64 *rdev)
804 {
805         int ret;
806         struct btrfs_inode_item *ii;
807         struct btrfs_key key;
808
809         key.objectid = ino;
810         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
811         key.offset = 0;
812         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
813         if (ret) {
814                 if (ret > 0)
815                         ret = -ENOENT;
816                 return ret;
817         }
818
819         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
820                         struct btrfs_inode_item);
821         if (size)
822                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
823         if (gen)
824                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
825         if (mode)
826                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
827         if (uid)
828                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
829         if (gid)
830                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
831         if (rdev)
832                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
833
834         return ret;
835 }
836
837 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
838                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
839                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
840                           u64 *rdev)
841 {
842         struct btrfs_path *path;
843         int ret;
844
845         path = alloc_path_for_send();
846         if (!path)
847                 return -ENOMEM;
848         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
849                                rdev);
850         btrfs_free_path(path);
851         return ret;
852 }
853
854 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
855                                    struct fs_path *p,
856                                    void *ctx);
857
858 /*
859  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
860  * btrfs_inode_extref.
861  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
862  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
863  *
864  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
865  */
866 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
867                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
868                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
869 {
870         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
871         struct btrfs_item *item;
872         struct btrfs_inode_ref *iref;
873         struct btrfs_inode_extref *extref;
874         struct btrfs_path *tmp_path;
875         struct fs_path *p;
876         u32 cur = 0;
877         u32 total;
878         int slot = path->slots[0];
879         u32 name_len;
880         char *start;
881         int ret = 0;
882         int num = 0;
883         int index;
884         u64 dir;
885         unsigned long name_off;
886         unsigned long elem_size;
887         unsigned long ptr;
888
889         p = fs_path_alloc_reversed();
890         if (!p)
891                 return -ENOMEM;
892
893         tmp_path = alloc_path_for_send();
894         if (!tmp_path) {
895                 fs_path_free(p);
896                 return -ENOMEM;
897         }
898
899
900         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
901                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
902                                                     struct btrfs_inode_ref);
903                 item = btrfs_item_nr(slot);
904                 total = btrfs_item_size(eb, item);
905                 elem_size = sizeof(*iref);
906         } else {
907                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
908                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
909                 elem_size = sizeof(*extref);
910         }
911
912         while (cur < total) {
913                 fs_path_reset(p);
914
915                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
916                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
917                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
918                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
919                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
920                         dir = found_key->offset;
921                 } else {
922                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
923                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
924                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
925                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
926                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
927                 }
928
929                 if (resolve) {
930                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
931                                                   name_off, eb, dir,
932                                                   p->buf, p->buf_len);
933                         if (IS_ERR(start)) {
934                                 ret = PTR_ERR(start);
935                                 goto out;
936                         }
937                         if (start < p->buf) {
938                                 /* overflow , try again with larger buffer */
939                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
940                                                 p->buf_len + p->buf - start);
941                                 if (ret < 0)
942                                         goto out;
943                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
944                                                           name_len, name_off,
945                                                           eb, dir,
946                                                           p->buf, p->buf_len);
947                                 if (IS_ERR(start)) {
948                                         ret = PTR_ERR(start);
949                                         goto out;
950                                 }
951                                 BUG_ON(start < p->buf);
952                         }
953                         p->start = start;
954                 } else {
955                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
956                                                              name_len);
957                         if (ret < 0)
958                                 goto out;
959                 }
960
961                 cur += elem_size + name_len;
962                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
963                 if (ret)
964                         goto out;
965                 num++;
966         }
967
968 out:
969         btrfs_free_path(tmp_path);
970         fs_path_free(p);
971         return ret;
972 }
973
974 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
975                                   const char *name, int name_len,
976                                   const char *data, int data_len,
977                                   u8 type, void *ctx);
978
979 /*
980  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
981  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
982  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
983  *
984  * path must point to the dir item when called.
985  */
986 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
987                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
988 {
989         int ret = 0;
990         struct extent_buffer *eb;
991         struct btrfs_item *item;
992         struct btrfs_dir_item *di;
993         struct btrfs_key di_key;
994         char *buf = NULL;
995         int buf_len;
996         u32 name_len;
997         u32 data_len;
998         u32 cur;
999         u32 len;
1000         u32 total;
1001         int slot;
1002         int num;
1003         u8 type;
1004
1005         /*
1006          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1007          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1008          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1009          * values are small.
1010          */
1011         buf_len = PATH_MAX;
1012         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1013         if (!buf) {
1014                 ret = -ENOMEM;
1015                 goto out;
1016         }
1017
1018         eb = path->nodes[0];
1019         slot = path->slots[0];
1020         item = btrfs_item_nr(slot);
1021         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1022         cur = 0;
1023         len = 0;
1024         total = btrfs_item_size(eb, item);
1025
1026         num = 0;
1027         while (cur < total) {
1028                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1029                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1030                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1031                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1032
1033                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1034                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1035                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1036                                 goto out;
1037                         }
1038                         if (name_len + data_len >
1039                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1040                                 ret = -E2BIG;
1041                                 goto out;
1042                         }
1043                 } else {
1044                         /*
1045                          * Path too long
1046                          */
1047                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1048                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1049                                 goto out;
1050                         }
1051                 }
1052
1053                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1054                         buf_len = name_len + data_len;
1055                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1056                                 vfree(buf);
1057                                 buf = NULL;
1058                         } else {
1059                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1060                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1061
1062                                 if (!tmp)
1063                                         kfree(buf);
1064                                 buf = tmp;
1065                         }
1066                         if (!buf) {
1067                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1068                                 if (!buf) {
1069                                         ret = -ENOMEM;
1070                                         goto out;
1071                                 }
1072                         }
1073                 }
1074
1075                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1076                                 name_len + data_len);
1077
1078                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1079                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1080                 cur += len;
1081
1082                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1083                                 data_len, type, ctx);
1084                 if (ret < 0)
1085                         goto out;
1086                 if (ret) {
1087                         ret = 0;
1088                         goto out;
1089                 }
1090
1091                 num++;
1092         }
1093
1094 out:
1095         kvfree(buf);
1096         return ret;
1097 }
1098
1099 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1100                             struct fs_path *p, void *ctx)
1101 {
1102         int ret;
1103         struct fs_path *pt = ctx;
1104
1105         ret = fs_path_copy(pt, p);
1106         if (ret < 0)
1107                 return ret;
1108
1109         /* we want the first only */
1110         return 1;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1115  * ref/hardlink, this is ignored.
1116  */
1117 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1118                           u64 ino, struct fs_path *path)
1119 {
1120         int ret;
1121         struct btrfs_key key, found_key;
1122         struct btrfs_path *p;
1123
1124         p = alloc_path_for_send();
1125         if (!p)
1126                 return -ENOMEM;
1127
1128         fs_path_reset(path);
1129
1130         key.objectid = ino;
1131         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1132         key.offset = 0;
1133
1134         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1135         if (ret < 0)
1136                 goto out;
1137         if (ret) {
1138                 ret = 1;
1139                 goto out;
1140         }
1141         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1142         if (found_key.objectid != ino ||
1143             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1144              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1145                 ret = -ENOENT;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1150                                 __copy_first_ref, path);
1151         if (ret < 0)
1152                 goto out;
1153         ret = 0;
1154
1155 out:
1156         btrfs_free_path(p);
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 struct backref_ctx {
1161         struct send_ctx *sctx;
1162
1163         struct btrfs_path *path;
1164         /* number of total found references */
1165         u64 found;
1166
1167         /*
1168          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1169          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1170          */
1171         u64 cur_objectid;
1172         u64 cur_offset;
1173
1174         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1175         u64 extent_len;
1176
1177         /* data offset in the file extent item */
1178         u64 data_offset;
1179
1180         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1181         int found_itself;
1182 };
1183
1184 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1185 {
1186         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1187         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1188
1189         if (root < cr->root->objectid)
1190                 return -1;
1191         if (root > cr->root->objectid)
1192                 return 1;
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1197 {
1198         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1199         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1200
1201         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1202                 return -1;
1203         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1204                 return 1;
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Called for every backref that is found for the current extent.
1210  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1211  */
1212 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1213 {
1214         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1215         struct clone_root *found;
1216         int ret;
1217         u64 i_size;
1218
1219         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1220         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1221                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1222                         sizeof(struct clone_root),
1223                         __clone_root_cmp_bsearch);
1224         if (!found)
1225                 return 0;
1226
1227         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1228             ino == bctx->cur_objectid &&
1229             offset == bctx->cur_offset) {
1230                 bctx->found_itself = 1;
1231         }
1232
1233         /*
1234          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1235          * accept clones from these extents.
1236          */
1237         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1238                                NULL, NULL, NULL);
1239         btrfs_release_path(bctx->path);
1240         if (ret < 0)
1241                 return ret;
1242
1243         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1244                 return 0;
1245
1246         /*
1247          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1248          * behind the current inode/offset.
1249          */
1250         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1251                 /*
1252                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1253                  * that is currently send. We may change this when
1254                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1255                  * file.
1256                  */
1257                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1258                         return 0;
1259         }
1260
1261         bctx->found++;
1262         found->found_refs++;
1263         if (ino < found->ino) {
1264                 found->ino = ino;
1265                 found->offset = offset;
1266         } else if (found->ino == ino) {
1267                 /*
1268                  * same extent found more then once in the same file.
1269                  */
1270                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1271                         found->offset = offset;
1272         }
1273
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1279  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1280  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1281  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1282  * inode+offset.
1283  *
1284  * path must point to the extent item when called.
1285  */
1286 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1287                              struct btrfs_path *path,
1288                              u64 ino, u64 data_offset,
1289                              u64 ino_size,
1290                              struct clone_root **found)
1291 {
1292         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1293         int ret;
1294         int extent_type;
1295         u64 logical;
1296         u64 disk_byte;
1297         u64 num_bytes;
1298         u64 extent_item_pos;
1299         u64 flags = 0;
1300         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1301         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1302         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1303         struct clone_root *cur_clone_root;
1304         struct btrfs_key found_key;
1305         struct btrfs_path *tmp_path;
1306         int compressed;
1307         u32 i;
1308
1309         tmp_path = alloc_path_for_send();
1310         if (!tmp_path)
1311                 return -ENOMEM;
1312
1313         /* We only use this path under the commit sem */
1314         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1315
1316         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1317         if (!backref_ctx) {
1318                 ret = -ENOMEM;
1319                 goto out;
1320         }
1321
1322         backref_ctx->path = tmp_path;
1323
1324         if (data_offset >= ino_size) {
1325                 /*
1326                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1327                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1328                  * writing large files.
1329                  */
1330                 ret = 0;
1331                 goto out;
1332         }
1333
1334         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1335                         struct btrfs_file_extent_item);
1336         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1337         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1338                 ret = -ENOENT;
1339                 goto out;
1340         }
1341         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1342
1343         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1344         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1345         if (disk_byte == 0) {
1346                 ret = -ENOENT;
1347                 goto out;
1348         }
1349         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1350
1351         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1352         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1353                                   &found_key, &flags);
1354         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1355         btrfs_release_path(tmp_path);
1356
1357         if (ret < 0)
1358                 goto out;
1359         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1360                 ret = -EIO;
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Setup the clone roots.
1366          */
1367         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1368                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1369                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1370                 cur_clone_root->offset = 0;
1371                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1372         }
1373
1374         backref_ctx->sctx = sctx;
1375         backref_ctx->found = 0;
1376         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1377         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1378         backref_ctx->found_itself = 0;
1379         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1380         /*
1381          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1382          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1383          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1384          * the physical extent locations. We must take this into account to
1385          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1386          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1387          * receiving end.
1388          */
1389         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1390                 backref_ctx->data_offset = 0;
1391         else
1392                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1393
1394         /*
1395          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1396          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1397          * __iterate_backrefs work.
1398          */
1399         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1400                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1401
1402         /*
1403          * Now collect all backrefs.
1404          */
1405         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1406                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1407         else
1408                 extent_item_pos = 0;
1409         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1410                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1411                                     backref_ctx, false);
1412
1413         if (ret < 0)
1414                 goto out;
1415
1416         if (!backref_ctx->found_itself) {
1417                 /* found a bug in backref code? */
1418                 ret = -EIO;
1419                 btrfs_err(fs_info,
1420                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1421                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1422                 goto out;
1423         }
1424
1425         btrfs_debug(fs_info,
1426                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1427                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1428
1429         if (!backref_ctx->found)
1430                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1431
1432         cur_clone_root = NULL;
1433         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1434                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1435                         if (!cur_clone_root)
1436                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1437                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1438                                 /* prefer clones from send_root over others */
1439                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1440                 }
1441
1442         }
1443
1444         if (cur_clone_root) {
1445                 *found = cur_clone_root;
1446                 ret = 0;
1447         } else {
1448                 ret = -ENOENT;
1449         }
1450
1451 out:
1452         btrfs_free_path(tmp_path);
1453         kfree(backref_ctx);
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1458                         u64 ino,
1459                         struct fs_path *dest)
1460 {
1461         int ret;
1462         struct btrfs_path *path;
1463         struct btrfs_key key;
1464         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1465         u8 type;
1466         u8 compression;
1467         unsigned long off;
1468         int len;
1469
1470         path = alloc_path_for_send();
1471         if (!path)
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         key.objectid = ino;
1475         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1476         key.offset = 0;
1477         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1478         if (ret < 0)
1479                 goto out;
1480         if (ret) {
1481                 /*
1482                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1483                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1484                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1485                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1486                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1487                  * can delete the symlink.
1488                  */
1489                 btrfs_err(root->fs_info,
1490                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1491                           ino, root->root_key.objectid);
1492                 ret = -EIO;
1493                 goto out;
1494         }
1495
1496         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1497                         struct btrfs_file_extent_item);
1498         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1499         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1500         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1501         BUG_ON(compression);
1502
1503         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1504         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1505
1506         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1507
1508 out:
1509         btrfs_free_path(path);
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1515  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1516  */
1517 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1518                            u64 ino, u64 gen,
1519                            struct fs_path *dest)
1520 {
1521         int ret = 0;
1522         struct btrfs_path *path;
1523         struct btrfs_dir_item *di;
1524         char tmp[64];
1525         int len;
1526         u64 idx = 0;
1527
1528         path = alloc_path_for_send();
1529         if (!path)
1530                 return -ENOMEM;
1531
1532         while (1) {
1533                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1534                                 ino, gen, idx);
1535                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1536
1537                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1538                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1539                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1540                 btrfs_release_path(path);
1541                 if (IS_ERR(di)) {
1542                         ret = PTR_ERR(di);
1543                         goto out;
1544                 }
1545                 if (di) {
1546                         /* not unique, try again */
1547                         idx++;
1548                         continue;
1549                 }
1550
1551                 if (!sctx->parent_root) {
1552                         /* unique */
1553                         ret = 0;
1554                         break;
1555                 }
1556
1557                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1558                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1559                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1560                 btrfs_release_path(path);
1561                 if (IS_ERR(di)) {
1562                         ret = PTR_ERR(di);
1563                         goto out;
1564                 }
1565                 if (di) {
1566                         /* not unique, try again */
1567                         idx++;
1568                         continue;
1569                 }
1570                 /* unique */
1571                 break;
1572         }
1573
1574         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1575
1576 out:
1577         btrfs_free_path(path);
1578         return ret;
1579 }
1580
1581 enum inode_state {
1582         inode_state_no_change,
1583         inode_state_will_create,
1584         inode_state_did_create,
1585         inode_state_will_delete,
1586         inode_state_did_delete,
1587 };
1588
1589 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1590 {
1591         int ret;
1592         int left_ret;
1593         int right_ret;
1594         u64 left_gen;
1595         u64 right_gen;
1596
1597         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1598                         NULL, NULL);
1599         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1600                 goto out;
1601         left_ret = ret;
1602
1603         if (!sctx->parent_root) {
1604                 right_ret = -ENOENT;
1605         } else {
1606                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1607                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1608                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1609                         goto out;
1610                 right_ret = ret;
1611         }
1612
1613         if (!left_ret && !right_ret) {
1614                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1615                         ret = inode_state_no_change;
1616                 } else if (left_gen == gen) {
1617                         if (ino < sctx->send_progress)
1618                                 ret = inode_state_did_create;
1619                         else
1620                                 ret = inode_state_will_create;
1621                 } else if (right_gen == gen) {
1622                         if (ino < sctx->send_progress)
1623                                 ret = inode_state_did_delete;
1624                         else
1625                                 ret = inode_state_will_delete;
1626                 } else  {
1627                         ret = -ENOENT;
1628                 }
1629         } else if (!left_ret) {
1630                 if (left_gen == gen) {
1631                         if (ino < sctx->send_progress)
1632                                 ret = inode_state_did_create;
1633                         else
1634                                 ret = inode_state_will_create;
1635                 } else {
1636                         ret = -ENOENT;
1637                 }
1638         } else if (!right_ret) {
1639                 if (right_gen == gen) {
1640                         if (ino < sctx->send_progress)
1641                                 ret = inode_state_did_delete;
1642                         else
1643                                 ret = inode_state_will_delete;
1644                 } else {
1645                         ret = -ENOENT;
1646                 }
1647         } else {
1648                 ret = -ENOENT;
1649         }
1650
1651 out:
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1656 {
1657         int ret;
1658
1659         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1660                 return 1;
1661
1662         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1663         if (ret < 0)
1664                 goto out;
1665
1666         if (ret == inode_state_no_change ||
1667             ret == inode_state_did_create ||
1668             ret == inode_state_will_delete)
1669                 ret = 1;
1670         else
1671                 ret = 0;
1672
1673 out:
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1679  */
1680 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1681                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1682                                  u64 *found_inode,
1683                                  u8 *found_type)
1684 {
1685         int ret = 0;
1686         struct btrfs_dir_item *di;
1687         struct btrfs_key key;
1688         struct btrfs_path *path;
1689
1690         path = alloc_path_for_send();
1691         if (!path)
1692                 return -ENOMEM;
1693
1694         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1695                         dir, name, name_len, 0);
1696         if (!di) {
1697                 ret = -ENOENT;
1698                 goto out;
1699         }
1700         if (IS_ERR(di)) {
1701                 ret = PTR_ERR(di);
1702                 goto out;
1703         }
1704         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1705         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1706                 ret = -ENOENT;
1707                 goto out;
1708         }
1709         *found_inode = key.objectid;
1710         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1711
1712 out:
1713         btrfs_free_path(path);
1714         return ret;
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1719  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1720  */
1721 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1722                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1723 {
1724         int ret;
1725         struct btrfs_key key;
1726         struct btrfs_key found_key;
1727         struct btrfs_path *path;
1728         int len;
1729         u64 parent_dir;
1730
1731         path = alloc_path_for_send();
1732         if (!path)
1733                 return -ENOMEM;
1734
1735         key.objectid = ino;
1736         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1737         key.offset = 0;
1738
1739         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1740         if (ret < 0)
1741                 goto out;
1742         if (!ret)
1743                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1744                                 path->slots[0]);
1745         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1746             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1747              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1748                 ret = -ENOENT;
1749                 goto out;
1750         }
1751
1752         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1753                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1754                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1755                                       struct btrfs_inode_ref);
1756                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1757                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1758                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1759                                                      len);
1760                 parent_dir = found_key.offset;
1761         } else {
1762                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1763                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1764                                         struct btrfs_inode_extref);
1765                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1766                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1767                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1768                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1769         }
1770         if (ret < 0)
1771                 goto out;
1772         btrfs_release_path(path);
1773
1774         if (dir_gen) {
1775                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1776                                      NULL, NULL, NULL);
1777                 if (ret < 0)
1778                         goto out;
1779         }
1780
1781         *dir = parent_dir;
1782
1783 out:
1784         btrfs_free_path(path);
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1789                         u64 ino, u64 dir,
1790                         const char *name, int name_len)
1791 {
1792         int ret;
1793         struct fs_path *tmp_name;
1794         u64 tmp_dir;
1795
1796         tmp_name = fs_path_alloc();
1797         if (!tmp_name)
1798                 return -ENOMEM;
1799
1800         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1801         if (ret < 0)
1802                 goto out;
1803
1804         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1805                 ret = 0;
1806                 goto out;
1807         }
1808
1809         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1810
1811 out:
1812         fs_path_free(tmp_name);
1813         return ret;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1818  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1819  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1820  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1821  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1822  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1823  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1824  * orphanizing is really required.
1825  */
1826 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1827                               const char *name, int name_len,
1828                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1829 {
1830         int ret = 0;
1831         u64 gen;
1832         u64 other_inode = 0;
1833         u8 other_type = 0;
1834
1835         if (!sctx->parent_root)
1836                 goto out;
1837
1838         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1839         if (ret <= 0)
1840                 goto out;
1841
1842         /*
1843          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1844          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1845          * and we can just unlink this entry.
1846          */
1847         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1848                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1849                                      NULL, NULL, NULL);
1850                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1851                         goto out;
1852                 if (ret) {
1853                         ret = 0;
1854                         goto out;
1855                 }
1856                 if (gen != dir_gen)
1857                         goto out;
1858         }
1859
1860         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1861                         &other_inode, &other_type);
1862         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1863                 goto out;
1864         if (ret) {
1865                 ret = 0;
1866                 goto out;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1871          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1872          * overwrite anything at this point in time.
1873          */
1874         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1875             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1876                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1877                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1878                 if (ret < 0)
1879                         goto out;
1880
1881                 ret = 1;
1882                 *who_ino = other_inode;
1883         } else {
1884                 ret = 0;
1885         }
1886
1887 out:
1888         return ret;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1893  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1894  * thus the orphan name needs be used.
1895  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1896  * overwritten.
1897  */
1898 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1899                             u64 dir, u64 dir_gen,
1900                             u64 ino, u64 ino_gen,
1901                             const char *name, int name_len)
1902 {
1903         int ret = 0;
1904         u64 gen;
1905         u64 ow_inode;
1906         u8 other_type;
1907
1908         if (!sctx->parent_root)
1909                 goto out;
1910
1911         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1912         if (ret <= 0)
1913                 goto out;
1914
1915         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1916                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1917                                      NULL, NULL, NULL);
1918                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1919                         goto out;
1920                 if (ret) {
1921                         ret = 0;
1922                         goto out;
1923                 }
1924                 if (gen != dir_gen)
1925                         goto out;
1926         }
1927
1928         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1929         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1930                         &ow_inode, &other_type);
1931         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1932                 goto out;
1933         if (ret) {
1934                 /* was never and will never be overwritten */
1935                 ret = 0;
1936                 goto out;
1937         }
1938
1939         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1940                         NULL, NULL);
1941         if (ret < 0)
1942                 goto out;
1943
1944         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1945                 ret = 0;
1946                 goto out;
1947         }
1948
1949         /*
1950          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1951          * The current inode being processed might have been the one that caused
1952          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1953          * the current inode being processed.
1954          */
1955         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1956             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1957              gen == sctx->cur_inode_gen))
1958                 ret = 1;
1959         else
1960                 ret = 0;
1961
1962 out:
1963         return ret;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1968  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1969  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1970  */
1971 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1972 {
1973         int ret = 0;
1974         struct fs_path *name = NULL;
1975         u64 dir;
1976         u64 dir_gen;
1977
1978         if (!sctx->parent_root)
1979                 goto out;
1980
1981         name = fs_path_alloc();
1982         if (!name)
1983                 return -ENOMEM;
1984
1985         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1986         if (ret < 0)
1987                 goto out;
1988
1989         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1990                         name->start, fs_path_len(name));
1991
1992 out:
1993         fs_path_free(name);
1994         return ret;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1999  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2000  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2001  * In case of error, nce is kfreed.
2002  */
2003 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2004                              struct name_cache_entry *nce)
2005 {
2006         int ret = 0;
2007         struct list_head *nce_head;
2008
2009         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2010                         (unsigned long)nce->ino);
2011         if (!nce_head) {
2012                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2013                 if (!nce_head) {
2014                         kfree(nce);
2015                         return -ENOMEM;
2016                 }
2017                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2018
2019                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2020                 if (ret < 0) {
2021                         kfree(nce_head);
2022                         kfree(nce);
2023                         return ret;
2024                 }
2025         }
2026         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2027         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2028         sctx->name_cache_size++;
2029
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2034                               struct name_cache_entry *nce)
2035 {
2036         struct list_head *nce_head;
2037
2038         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2039                         (unsigned long)nce->ino);
2040         if (!nce_head) {
2041                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2042               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2043                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2044         }
2045
2046         list_del(&nce->radix_list);
2047         list_del(&nce->list);
2048         sctx->name_cache_size--;
2049
2050         /*
2051          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2052          */
2053         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2054                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2055                 kfree(nce_head);
2056         }
2057 }
2058
2059 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2060                                                     u64 ino, u64 gen)
2061 {
2062         struct list_head *nce_head;
2063         struct name_cache_entry *cur;
2064
2065         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2066         if (!nce_head)
2067                 return NULL;
2068
2069         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2070                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2071                         return cur;
2072         }
2073         return NULL;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2078  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2079  */
2080 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2081 {
2082         list_del(&nce->list);
2083         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2088  */
2089 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2090 {
2091         struct name_cache_entry *nce;
2092
2093         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2094                 return;
2095
2096         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2097                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2098                                 struct name_cache_entry, list);
2099                 name_cache_delete(sctx, nce);
2100                 kfree(nce);
2101         }
2102 }
2103
2104 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2105 {
2106         struct name_cache_entry *nce;
2107
2108         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2109                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2110                                 struct name_cache_entry, list);
2111                 name_cache_delete(sctx, nce);
2112                 kfree(nce);
2113         }
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2118  * Returns 0 if it succeeded.
2119  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2120  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2121  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2122  * Returns <0 in case of error.
2123  */
2124 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2125                                      u64 ino, u64 gen,
2126                                      u64 *parent_ino,
2127                                      u64 *parent_gen,
2128                                      struct fs_path *dest)
2129 {
2130         int ret;
2131         int nce_ret;
2132         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2133
2134         /*
2135          * First check if we already did a call to this function with the same
2136          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2137          * return the cached result.
2138          */
2139         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2140         if (nce) {
2141                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2142                         name_cache_delete(sctx, nce);
2143                         kfree(nce);
2144                         nce = NULL;
2145                 } else {
2146                         name_cache_used(sctx, nce);
2147                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2148                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2149                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2150                         if (ret < 0)
2151                                 goto out;
2152                         ret = nce->ret;
2153                         goto out;
2154                 }
2155         }
2156
2157         /*
2158          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2159          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2160          * __record_new_ref
2161          */
2162         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2163         if (ret < 0)
2164                 goto out;
2165
2166         if (!ret) {
2167                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2168                 if (ret < 0)
2169                         goto out;
2170                 ret = 1;
2171                 goto out_cache;
2172         }
2173
2174         /*
2175          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2176          * send_root or parent_root for ref lookup.
2177          */
2178         if (ino < sctx->send_progress)
2179                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2180                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2181         else
2182                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2183                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2184         if (ret < 0)
2185                 goto out;
2186
2187         /*
2188          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2189          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2190          */
2191         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2192                         dest->start, dest->end - dest->start);
2193         if (ret < 0)
2194                 goto out;
2195         if (ret) {
2196                 fs_path_reset(dest);
2197                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2198                 if (ret < 0)
2199                         goto out;
2200                 ret = 1;
2201         }
2202
2203 out_cache:
2204         /*
2205          * Store the result of the lookup in the name cache.
2206          */
2207         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2208         if (!nce) {
2209                 ret = -ENOMEM;
2210                 goto out;
2211         }
2212
2213         nce->ino = ino;
2214         nce->gen = gen;
2215         nce->parent_ino = *parent_ino;
2216         nce->parent_gen = *parent_gen;
2217         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2218         nce->ret = ret;
2219         strcpy(nce->name, dest->start);
2220
2221         if (ino < sctx->send_progress)
2222                 nce->need_later_update = 0;
2223         else
2224                 nce->need_later_update = 1;
2225
2226         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2227         if (nce_ret < 0)
2228                 ret = nce_ret;
2229         name_cache_clean_unused(sctx);
2230
2231 out:
2232         return ret;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2237  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2238  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2239  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2240  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2241  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2242  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2243  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2244  *
2245  * When do we have have orphan inodes:
2246  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2247  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2248  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2249  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2250  *    orphan directory.
2251  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2252  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2253  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2254  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2255  *    the orphan inode.
2256  *
2257  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2258  * would be.
2259  */
2260 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2261                         struct fs_path *dest)
2262 {
2263         int ret = 0;
2264         struct fs_path *name = NULL;
2265         u64 parent_inode = 0;
2266         u64 parent_gen = 0;
2267         int stop = 0;
2268
2269         name = fs_path_alloc();
2270         if (!name) {
2271                 ret = -ENOMEM;
2272                 goto out;
2273         }
2274
2275         dest->reversed = 1;
2276         fs_path_reset(dest);
2277
2278         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2279                 struct waiting_dir_move *wdm;
2280
2281                 fs_path_reset(name);
2282
2283                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2284                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2285                         if (ret < 0)
2286                                 goto out;
2287                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2288                         break;
2289                 }
2290
2291                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2292                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2293                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2294                         stop = 1;
2295                 } else if (wdm) {
2296                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2297                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2298                 } else {
2299                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2300                                                         &parent_inode,
2301                                                         &parent_gen, name);
2302                         if (ret)
2303                                 stop = 1;
2304                 }
2305
2306                 if (ret < 0)
2307                         goto out;
2308
2309                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2310                 if (ret < 0)
2311                         goto out;
2312
2313                 ino = parent_inode;
2314                 gen = parent_gen;
2315         }
2316
2317 out:
2318         fs_path_free(name);
2319         if (!ret)
2320                 fs_path_unreverse(dest);
2321         return ret;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2326  */
2327 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2328 {
2329         int ret;
2330         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2331         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2332         struct btrfs_path *path;
2333         struct btrfs_key key;
2334         struct btrfs_root_ref *ref;
2335         struct extent_buffer *leaf;
2336         char *name = NULL;
2337         int namelen;
2338
2339         path = btrfs_alloc_path();
2340         if (!path)
2341                 return -ENOMEM;
2342
2343         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2344         if (!name) {
2345                 btrfs_free_path(path);
2346                 return -ENOMEM;
2347         }
2348
2349         key.objectid = send_root->objectid;
2350         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2351         key.offset = 0;
2352
2353         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2354                                 &key, path, 1, 0);
2355         if (ret < 0)
2356                 goto out;
2357         if (ret) {
2358                 ret = -ENOENT;
2359                 goto out;
2360         }
2361
2362         leaf = path->nodes[0];
2363         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2364         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2365             key.objectid != send_root->objectid) {
2366                 ret = -ENOENT;
2367                 goto out;
2368         }
2369         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2370         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2371         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2372         btrfs_release_path(path);
2373
2374         if (parent_root) {
2375                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2376                 if (ret < 0)
2377                         goto out;
2378         } else {
2379                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2380                 if (ret < 0)
2381                         goto out;
2382         }
2383
2384         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2385
2386         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2387                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2388                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2389         else
2390                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2391                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2392
2393         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2394                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2395         if (parent_root) {
2396                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2397                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2398                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2399                 else
2400                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2401                                      parent_root->root_item.uuid);
2402                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2403                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2404         }
2405
2406         ret = send_cmd(sctx);
2407
2408 tlv_put_failure:
2409 out:
2410         btrfs_free_path(path);
2411         kfree(name);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2416 {
2417         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2418         int ret = 0;
2419         struct fs_path *p;
2420
2421         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2422
2423         p = fs_path_alloc();
2424         if (!p)
2425                 return -ENOMEM;
2426
2427         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2428         if (ret < 0)
2429                 goto out;
2430
2431         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2432         if (ret < 0)
2433                 goto out;
2434         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2435         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2436
2437         ret = send_cmd(sctx);
2438
2439 tlv_put_failure:
2440 out:
2441         fs_path_free(p);
2442         return ret;
2443 }
2444
2445 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2446 {
2447         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2448         int ret = 0;
2449         struct fs_path *p;
2450
2451         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2452
2453         p = fs_path_alloc();
2454         if (!p)
2455                 return -ENOMEM;
2456
2457         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2458         if (ret < 0)
2459                 goto out;
2460
2461         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2462         if (ret < 0)
2463                 goto out;
2464         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2465         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2466
2467         ret = send_cmd(sctx);
2468
2469 tlv_put_failure:
2470 out:
2471         fs_path_free(p);
2472         return ret;
2473 }
2474
2475 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2476 {
2477         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2478         int ret = 0;
2479         struct fs_path *p;
2480
2481         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2482                     ino, uid, gid);
2483
2484         p = fs_path_alloc();
2485         if (!p)
2486                 return -ENOMEM;
2487
2488         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2489         if (ret < 0)
2490                 goto out;
2491
2492         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2493         if (ret < 0)
2494                 goto out;
2495         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2496         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2497         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2498
2499         ret = send_cmd(sctx);
2500
2501 tlv_put_failure:
2502 out:
2503         fs_path_free(p);
2504         return ret;
2505 }
2506
2507 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2508 {
2509         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2510         int ret = 0;
2511         struct fs_path *p = NULL;
2512         struct btrfs_inode_item *ii;
2513         struct btrfs_path *path = NULL;
2514         struct extent_buffer *eb;
2515         struct btrfs_key key;
2516         int slot;
2517
2518         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2519
2520         p = fs_path_alloc();
2521         if (!p)
2522                 return -ENOMEM;
2523
2524         path = alloc_path_for_send();
2525         if (!path) {
2526                 ret = -ENOMEM;
2527                 goto out;
2528         }
2529
2530         key.objectid = ino;
2531         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2532         key.offset = 0;
2533         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2534         if (ret > 0)
2535                 ret = -ENOENT;
2536         if (ret < 0)
2537                 goto out;
2538
2539         eb = path->nodes[0];
2540         slot = path->slots[0];
2541         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2542
2543         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2544         if (ret < 0)
2545                 goto out;
2546
2547         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2548         if (ret < 0)
2549                 goto out;
2550         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2551         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2552         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2553         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2554         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2555
2556         ret = send_cmd(sctx);
2557
2558 tlv_put_failure:
2559 out:
2560         fs_path_free(p);
2561         btrfs_free_path(path);
2562         return ret;
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2567  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2568  * is created as orphan.
2569  */
2570 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2571 {
2572         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2573         int ret = 0;
2574         struct fs_path *p;
2575         int cmd;
2576         u64 gen;
2577         u64 mode;
2578         u64 rdev;
2579
2580         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2581
2582         p = fs_path_alloc();
2583         if (!p)
2584                 return -ENOMEM;
2585
2586         if (ino != sctx->cur_ino) {
2587                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2588                                      NULL, NULL, &rdev);
2589                 if (ret < 0)
2590                         goto out;
2591         } else {
2592                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2593                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2594                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2595         }
2596
2597         if (S_ISREG(mode)) {
2598                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2599         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2600                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2601         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2602                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2603         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2604                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2605         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2606                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2607         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2608                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2609         } else {
2610                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2611                                 (int)(mode & S_IFMT));
2612                 ret = -EOPNOTSUPP;
2613                 goto out;
2614         }
2615
2616         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2617         if (ret < 0)
2618                 goto out;
2619
2620         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2621         if (ret < 0)
2622                 goto out;
2623
2624         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2625         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2626
2627         if (S_ISLNK(mode)) {
2628                 fs_path_reset(p);
2629                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2630                 if (ret < 0)
2631                         goto out;
2632                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2633         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2634                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2635                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2636                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2637         }
2638
2639         ret = send_cmd(sctx);
2640         if (ret < 0)
2641                 goto out;
2642
2643
2644 tlv_put_failure:
2645 out:
2646         fs_path_free(p);
2647         return ret;
2648 }
2649
2650 /*
2651  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2652  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2653  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2654  */
2655 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2656 {
2657         int ret = 0;
2658         struct btrfs_path *path = NULL;
2659         struct btrfs_key key;
2660         struct btrfs_key found_key;
2661         struct btrfs_key di_key;
2662         struct extent_buffer *eb;
2663         struct btrfs_dir_item *di;
2664         int slot;
2665
2666         path = alloc_path_for_send();
2667         if (!path) {
2668                 ret = -ENOMEM;
2669                 goto out;
2670         }
2671
2672         key.objectid = dir;
2673         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2674         key.offset = 0;
2675         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2676         if (ret < 0)
2677                 goto out;
2678
2679         while (1) {
2680                 eb = path->nodes[0];
2681                 slot = path->slots[0];
2682                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2683                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2684                         if (ret < 0) {
2685                                 goto out;
2686                         } else if (ret > 0) {
2687                                 ret = 0;
2688                                 break;
2689                         }
2690                         continue;
2691                 }
2692
2693                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2694                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2695                     found_key.type != key.type) {
2696                         ret = 0;
2697                         goto out;
2698                 }
2699
2700                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2701                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2702
2703                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2704                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2705                         ret = 1;
2706                         goto out;
2707                 }
2708
2709                 path->slots[0]++;
2710         }
2711
2712 out:
2713         btrfs_free_path(path);
2714         return ret;
2715 }
2716
2717 /*
2718  * Only creates the inode if it is:
2719  * 1. Not a directory
2720  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2721  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2722  */
2723 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2724 {
2725         int ret;
2726
2727         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2728                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2729                 if (ret < 0)
2730                         goto out;
2731                 if (ret) {
2732                         ret = 0;
2733                         goto out;
2734                 }
2735         }
2736
2737         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2738         if (ret < 0)
2739                 goto out;
2740
2741 out:
2742         return ret;
2743 }
2744
2745 struct recorded_ref {
2746         struct list_head list;
2747         char *name;
2748         struct fs_path *full_path;
2749         u64 dir;
2750         u64 dir_gen;
2751         int name_len;
2752 };
2753
2754 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2755 {
2756         ref->full_path = path;
2757         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2758         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2763  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2764  * This function is a helper to record one ref.
2765  */
2766 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2767                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2768 {
2769         struct recorded_ref *ref;
2770
2771         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2772         if (!ref)
2773                 return -ENOMEM;
2774
2775         ref->dir = dir;
2776         ref->dir_gen = dir_gen;
2777         set_ref_path(ref, path);
2778         list_add_tail(&ref->list, head);
2779         return 0;
2780 }
2781
2782 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2783 {
2784         struct recorded_ref *new;
2785
2786         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2787         if (!new)
2788                 return -ENOMEM;
2789
2790         new->dir = ref->dir;
2791         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2792         new->full_path = NULL;
2793         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2794         list_add_tail(&new->list, list);
2795         return 0;
2796 }
2797
2798 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2799 {
2800         struct recorded_ref *cur;
2801
2802         while (!list_empty(head)) {
2803                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2804                 fs_path_free(cur->full_path);
2805                 list_del(&cur->list);
2806                 kfree(cur);
2807         }
2808 }
2809
2810 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2811 {
2812         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2813         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2818  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2819  * directories.
2820  */
2821 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2822                           struct fs_path *path)
2823 {
2824         int ret;
2825         struct fs_path *orphan;
2826
2827         orphan = fs_path_alloc();
2828         if (!orphan)
2829                 return -ENOMEM;
2830
2831         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2832         if (ret < 0)
2833                 goto out;
2834
2835         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2836
2837 out:
2838         fs_path_free(orphan);
2839         return ret;
2840 }
2841
2842 static struct orphan_dir_info *
2843 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2844 {
2845         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2846         struct rb_node *parent = NULL;
2847         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2848
2849         while (*p) {
2850                 parent = *p;
2851                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2852                 if (dir_ino < entry->ino) {
2853                         p = &(*p)->rb_left;
2854                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2855                         p = &(*p)->rb_right;
2856                 } else {
2857                         return entry;
2858                 }
2859         }
2860
2861         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2862         if (!odi)
2863                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2864         odi->ino = dir_ino;
2865         odi->gen = 0;
2866         odi->last_dir_index_offset = 0;
2867
2868         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2869         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2870         return odi;
2871 }
2872
2873 static struct orphan_dir_info *
2874 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2875 {
2876         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2877         struct orphan_dir_info *entry;
2878
2879         while (n) {
2880                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2881                 if (dir_ino < entry->ino)
2882                         n = n->rb_left;
2883                 else if (dir_ino > entry->ino)
2884                         n = n->rb_right;
2885                 else
2886                         return entry;
2887         }
2888         return NULL;
2889 }
2890
2891 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2892 {
2893         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2894
2895         return odi != NULL;
2896 }
2897
2898 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2899                                  struct orphan_dir_info *odi)
2900 {
2901         if (!odi)
2902                 return;
2903         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2904         kfree(odi);
2905 }
2906
2907 /*
2908  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2909  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2910  * the dir item was already processed.
2911  */
2912 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2913                      u64 send_progress)
2914 {
2915         int ret = 0;
2916         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2917         struct btrfs_path *path;
2918         struct btrfs_key key;
2919         struct btrfs_key found_key;
2920         struct btrfs_key loc;
2921         struct btrfs_dir_item *di;
2922         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2923
2924         /*
2925          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2926          */
2927         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2928                 return 0;
2929
2930         path = alloc_path_for_send();
2931         if (!path)
2932                 return -ENOMEM;
2933
2934         key.objectid = dir;
2935         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2936         key.offset = 0;
2937
2938         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2939         if (odi)
2940                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2941
2942         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2943         if (ret < 0)
2944                 goto out;
2945
2946         while (1) {
2947                 struct waiting_dir_move *dm;
2948
2949                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2950                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2951                         if (ret < 0)
2952                                 goto out;
2953                         else if (ret > 0)
2954                                 break;
2955                         continue;
2956                 }
2957                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2958                                       path->slots[0]);
2959                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2960                     found_key.type != key.type)
2961                         break;
2962
2963                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2964                                 struct btrfs_dir_item);
2965                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2966
2967                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2968                 if (dm) {
2969                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2970                         if (IS_ERR(odi)) {
2971                                 ret = PTR_ERR(odi);
2972                                 goto out;
2973                         }
2974                         odi->gen = dir_gen;
2975                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2976                         dm->rmdir_ino = dir;
2977                         ret = 0;
2978                         goto out;
2979                 }
2980
2981                 if (loc.objectid > send_progress) {
2982                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2983                         if (IS_ERR(odi)) {
2984                                 ret = PTR_ERR(odi);
2985                                 goto out;
2986                         }
2987                         odi->gen = dir_gen;
2988                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2989                         ret = 0;
2990                         goto out;
2991                 }
2992
2993                 path->slots[0]++;
2994         }
2995         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2996
2997         ret = 1;
2998
2999 out:
3000         btrfs_free_path(path);
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3005 {
3006         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3007
3008         return entry != NULL;
3009 }
3010
3011 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3012 {
3013         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3014         struct rb_node *parent = NULL;
3015         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3016
3017         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3018         if (!dm)
3019                 return -ENOMEM;
3020         dm->ino = ino;
3021         dm->rmdir_ino = 0;
3022         dm->orphanized = orphanized;
3023
3024         while (*p) {
3025                 parent = *p;
3026                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3027                 if (ino < entry->ino) {
3028                         p = &(*p)->rb_left;
3029                 } else if (ino > entry->ino) {
3030                         p = &(*p)->rb_right;
3031                 } else {
3032                         kfree(dm);
3033                         return -EEXIST;
3034                 }
3035         }
3036
3037         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3038         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 static struct waiting_dir_move *
3043 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3044 {
3045         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3046         struct waiting_dir_move *entry;
3047
3048         while (n) {
3049                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3050                 if (ino < entry->ino)
3051                         n = n->rb_left;
3052                 else if (ino > entry->ino)
3053                         n = n->rb_right;
3054                 else
3055                         return entry;
3056         }
3057         return NULL;
3058 }
3059
3060 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3061                                   struct waiting_dir_move *dm)
3062 {
3063         if (!dm)
3064                 return;
3065         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3066         kfree(dm);
3067 }
3068
3069 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3070                                 u64 ino,
3071                                 u64 ino_gen,
3072                                 u64 parent_ino,
3073                                 struct list_head *new_refs,
3074                                 struct list_head *deleted_refs,
3075                                 const bool is_orphan)
3076 {
3077         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3078         struct rb_node *parent = NULL;
3079         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3080         struct recorded_ref *cur;
3081         int exists = 0;
3082         int ret;
3083
3084         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3085         if (!pm)
3086                 return -ENOMEM;
3087         pm->parent_ino = parent_ino;
3088         pm->ino = ino;
3089         pm->gen = ino_gen;
3090         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3091         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3092         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3093
3094         while (*p) {
3095                 parent = *p;
3096                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3097                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3098                         p = &(*p)->rb_left;
3099                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3100                         p = &(*p)->rb_right;
3101                 } else {
3102                         exists = 1;
3103                         break;
3104                 }
3105         }
3106
3107         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3108                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3109                 if (ret < 0)
3110                         goto out;
3111         }
3112         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3113                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3114                 if (ret < 0)
3115                         goto out;
3116         }
3117
3118         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3119         if (ret)
3120                 goto out;
3121
3122         if (exists) {
3123                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3124         } else {
3125                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3126                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3127         }
3128         ret = 0;
3129 out:
3130         if (ret) {
3131                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3132                 kfree(pm);
3133         }
3134         return ret;
3135 }
3136
3137 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3138                                                       u64 parent_ino)
3139 {
3140         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3141         struct pending_dir_move *entry;
3142
3143         while (n) {
3144                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3145                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3146                         n = n->rb_left;
3147                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3148                         n = n->rb_right;
3149                 else
3150                         return entry;
3151         }
3152         return NULL;
3153 }
3154
3155 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3156                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3157 {
3158         int ret = 0;
3159         u64 parent_inode = 0;
3160         u64 parent_gen = 0;
3161         u64 start_ino = ino;
3162
3163         *ancestor_ino = 0;
3164         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3165                 fs_path_reset(name);
3166
3167                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3168                         break;
3169                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3170                         if (*ancestor_ino == 0)
3171                                 *ancestor_ino = ino;
3172                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3173                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3174                 } else {
3175                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3176                                                         &parent_inode,
3177                                                         &parent_gen, name);
3178                         if (ret > 0) {
3179                                 ret = 0;
3180                                 break;
3181                         }
3182                 }
3183                 if (ret < 0)
3184                         break;
3185                 if (parent_inode == start_ino) {
3186                         ret = 1;
3187                         if (*ancestor_ino == 0)
3188                                 *ancestor_ino = ino;
3189                         break;
3190                 }
3191                 ino = parent_inode;
3192                 gen = parent_gen;
3193         }
3194         return ret;
3195 }
3196
3197 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3198 {
3199         struct fs_path *from_path = NULL;
3200         struct fs_path *to_path = NULL;
3201         struct fs_path *name = NULL;
3202         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3203         struct recorded_ref *cur;
3204         u64 parent_ino, parent_gen;
3205         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3206         u64 rmdir_ino = 0;
3207         u64 ancestor;
3208         bool is_orphan;
3209         int ret;
3210
3211         name = fs_path_alloc();
3212         from_path = fs_path_alloc();
3213         if (!name || !from_path) {
3214                 ret = -ENOMEM;
3215                 goto out;
3216         }
3217
3218         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3219         ASSERT(dm);
3220         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3221         is_orphan = dm->orphanized;
3222         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3223
3224         if (is_orphan) {
3225                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3226                                       pm->gen, from_path);
3227         } else {
3228                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3229                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3230                 if (ret < 0)
3231                         goto out;
3232                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3233                                    from_path);
3234                 if (ret < 0)
3235                         goto out;
3236                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3237         }
3238         if (ret < 0)
3239                 goto out;
3240
3241         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3242         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3243         if (ret < 0)
3244                 goto out;
3245         if (ret) {
3246                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3247                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3248                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3249                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3250                                            is_orphan);
3251                 if (ret < 0)
3252                         goto out;
3253                 if (rmdir_ino) {
3254                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3255                         ASSERT(dm);
3256                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3257                 }
3258                 goto out;
3259         }
3260         fs_path_reset(name);
3261         to_path = name;
3262         name = NULL;
3263         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3264         if (ret < 0)
3265                 goto out;
3266
3267         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3268         if (ret < 0)
3269                 goto out;
3270
3271         if (rmdir_ino) {
3272                 struct orphan_dir_info *odi;
3273                 u64 gen;
3274
3275                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3276                 if (!odi) {
3277                         /* already deleted */
3278                         goto finish;
3279                 }
3280                 gen = odi->gen;
3281
3282                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3283                 if (ret < 0)
3284                         goto out;
3285                 if (!ret)
3286                         goto finish;
3287
3288                 name = fs_path_alloc();
3289                 if (!name) {
3290                         ret = -ENOMEM;
3291                         goto out;
3292                 }
3293                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3294                 if (ret < 0)
3295                         goto out;
3296                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3297                 if (ret < 0)
3298                         goto out;
3299         }
3300
3301 finish:
3302         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3303         if (ret < 0)
3304                 goto out;
3305
3306         /*
3307          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3308          * and old parent(s).
3309          */
3310         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3311                 /*
3312                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3313                  */
3314                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3315                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3316                 if (ret == -ENOENT) {
3317                         ret = 0;
3318                         continue;
3319                 }
3320                 if (ret < 0)
3321                         goto out;
3322
3323                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3324                 if (ret < 0)
3325                         goto out;
3326         }
3327
3328 out:
3329         fs_path_free(name);
3330         fs_path_free(from_path);
3331         fs_path_free(to_path);
3332         sctx->send_progress = orig_progress;
3333
3334         return ret;
3335 }
3336
3337 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3338 {
3339         if (!list_empty(&m->list))
3340                 list_del(&m->list);
3341         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3342                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3343         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3344         kfree(m);
3345 }
3346
3347 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3348                                       struct list_head *stack)
3349 {
3350         if (list_empty(&moves->list)) {
3351                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3352         } else {
3353                 LIST_HEAD(list);
3354                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3355                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3356                 list_splice_tail(&list, stack);
3357         }
3358 }
3359
3360 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3361 {
3362         struct pending_dir_move *pm;
3363         struct list_head stack;
3364         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3365         int ret = 0;
3366
3367         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3368         if (!pm)
3369                 return 0;
3370
3371         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3372         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3373
3374         while (!list_empty(&stack)) {
3375                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3376                 parent_ino = pm->ino;
3377                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3378                 free_pending_move(sctx, pm);
3379                 if (ret)
3380                         goto out;
3381                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3382                 if (pm)
3383                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3384         }
3385         return 0;
3386
3387 out:
3388         while (!list_empty(&stack)) {
3389                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3390                 free_pending_move(sctx, pm);
3391         }
3392         return ret;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3397  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3398  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3399  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3400  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3401  *
3402  * Example:
3403  *
3404  * Parent snapshot:
3405  * .                                       (ino 256)
3406  * |---- a/                                (ino 257)
3407  * |     |---- file                        (ino 260)
3408  * |
3409  * |---- b/                                (ino 258)
3410  * |---- c/                                (ino 259)
3411  *
3412  * Send snapshot:
3413  * .                                       (ino 256)
3414  * |---- a/                                (ino 258)
3415  * |---- x/                                (ino 259)
3416  *       |---- y/                          (ino 257)
3417  *             |----- file                 (ino 260)
3418  *
3419  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3420  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3421  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3422  * must issue is:
3423  *
3424  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3425  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3426  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3427  *
3428  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3429  * be done right away and < 0 on error.
3430  */
3431 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3432                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3433                                   const bool is_orphan)
3434 {
3435         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3436         struct btrfs_path *path;
3437         struct btrfs_key key;
3438         struct btrfs_key di_key;
3439         struct btrfs_dir_item *di;
3440         u64 left_gen;
3441         u64 right_gen;
3442         int ret = 0;
3443         struct waiting_dir_move *wdm;
3444
3445         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3446                 return 0;
3447
3448         path = alloc_path_for_send();
3449         if (!path)
3450                 return -ENOMEM;
3451
3452         key.objectid = parent_ref->dir;
3453         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3454         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3455
3456         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3457         if (ret < 0) {
3458                 goto out;
3459         } else if (ret > 0) {
3460                 ret = 0;
3461                 goto out;
3462         }
3463
3464         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3465                                        parent_ref->name_len);
3466         if (!di) {
3467                 ret = 0;
3468                 goto out;
3469         }
3470         /*
3471          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3472          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3473          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3474          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3475          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3476          * that it happens after that other inode is renamed.
3477          */
3478         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3479         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3480                 ret = 0;
3481                 goto out;
3482         }
3483
3484         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3485                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3486         if (ret < 0)
3487                 goto out;
3488         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3489                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3490         if (ret < 0) {
3491                 if (ret == -ENOENT)
3492                         ret = 0;
3493                 goto out;
3494         }
3495
3496         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3497         if (right_gen != left_gen) {
3498                 ret = 0;
3499                 goto out;
3500         }
3501
3502         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3503         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3504                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3505                                            sctx->cur_ino,
3506                                            sctx->cur_inode_gen,
3507                                            di_key.objectid,
3508                                            &sctx->new_refs,
3509                                            &sctx->deleted_refs,
3510                                            is_orphan);
3511                 if (!ret)
3512                         ret = 1;
3513         }
3514 out:
3515         btrfs_free_path(path);
3516         return ret;
3517 }
3518
3519 /*
3520  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3521  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3522  */
3523 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3524                              const u64 ino1,
3525                              const u64 ino1_gen,
3526                              const u64 ino2,
3527                              const u64 ino2_gen,
3528                              struct fs_path *fs_path)
3529 {
3530         u64 ino = ino2;
3531
3532         if (ino1 == ino2)
3533                 return ino1_gen == ino2_gen;
3534
3535         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3536                 u64 parent;
3537                 u64 parent_gen;
3538                 int ret;
3539
3540                 fs_path_reset(fs_path);
3541                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3542                 if (ret < 0)
3543                         return ret;
3544                 if (parent == ino1)
3545                         return parent_gen == ino1_gen;
3546                 ino = parent;
3547         }
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 /*
3552  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3553  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3554  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3555  */
3556 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3557                        const u64 ino1,
3558                        const u64 ino1_gen,
3559                        const u64 ino2,
3560                        struct fs_path *fs_path)
3561 {
3562         bool free_fs_path = false;
3563         int ret = 0;
3564         struct btrfs_path *path = NULL;
3565         struct btrfs_key key;
3566
3567         if (!fs_path) {
3568                 fs_path = fs_path_alloc();
3569                 if (!fs_path)
3570                         return -ENOMEM;
3571                 free_fs_path = true;
3572         }
3573
3574         path = alloc_path_for_send();
3575         if (!path) {
3576                 ret = -ENOMEM;
3577                 goto out;
3578         }
3579
3580         key.objectid = ino2;
3581         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3582         key.offset = 0;
3583
3584         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3585         if (ret < 0)
3586                 goto out;
3587
3588         while (true) {
3589                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3590                 int slot = path->slots[0];
3591                 u32 cur_offset = 0;
3592                 u32 item_size;
3593
3594                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3595                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3596                         if (ret < 0)
3597                                 goto out;
3598                         if (ret > 0)
3599                                 break;
3600                         continue;
3601                 }
3602
3603                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3604                 if (key.objectid != ino2)
3605                         break;
3606                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3607                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3608                         break;
3609
3610                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3611                 while (cur_offset < item_size) {
3612                         u64 parent;
3613                         u64 parent_gen;
3614
3615                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3616                                 unsigned long ptr;
3617                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3618
3619                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3620                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3621                                         (ptr + cur_offset);
3622                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3623                                                                    extref);
3624                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3625                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3626                                                                   extref);
3627                         } else {
3628                                 parent = key.offset;
3629                                 cur_offset = item_size;
3630                         }
3631
3632                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3633                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3634                         if (ret < 0)
3635                                 goto out;
3636                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3637                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3638                         if (ret)
3639                                 goto out;
3640                 }
3641                 path->slots[0]++;
3642         }
3643         ret = 0;
3644  out:
3645         btrfs_free_path(path);
3646         if (free_fs_path)
3647                 fs_path_free(fs_path);
3648         return ret;
3649 }
3650
3651 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3652                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3653                                 const bool is_orphan)
3654 {
3655         int ret = 0;
3656         u64 ino = parent_ref->dir;
3657         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3658         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3659         struct fs_path *path_before = NULL;
3660         struct fs_path *path_after = NULL;
3661         int len1, len2;
3662
3663         path_after = fs_path_alloc();
3664         path_before = fs_path_alloc();
3665         if (!path_after || !path_before) {
3666                 ret = -ENOMEM;
3667                 goto out;
3668         }
3669
3670         /*
3671          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3672          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3673          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3674          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3675          * at get_cur_path()).
3676          */
3677         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3678                 u64 parent_ino_after_gen;
3679
3680                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3681                         /*
3682                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3683                          * parent root, we need to delay the rename of the
3684                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3685                          * because we can end up with a circular dependency
3686                          * of renames, resulting in some directories never
3687                          * getting the respective rename operations issued in
3688                          * the send stream or getting into infinite path build
3689                          * loops.
3690                          */
3691                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3692                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3693                                           ino, path_before);
3694                         if (ret)
3695                                 break;
3696                 }
3697
3698                 fs_path_reset(path_before);
3699                 fs_path_reset(path_after);
3700
3701                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3702                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3703                 if (ret < 0)
3704                         goto out;
3705                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3706                                     NULL, path_before);
3707                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3708                         goto out;
3709                 } else if (ret == -ENOENT) {
3710                         ret = 0;
3711                         break;
3712                 }
3713
3714                 len1 = fs_path_len(path_before);
3715                 len2 = fs_path_len(path_after);
3716                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3717                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3718                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3719                         u64 parent_ino_gen;
3720
3721                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3722                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3723                                              NULL);
3724                         if (ret < 0)
3725                                 goto out;
3726                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3727                                 ret = 1;
3728                                 break;
3729                         }
3730                 }
3731                 ino = parent_ino_after;
3732                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3733         }
3734
3735 out:
3736         fs_path_free(path_before);
3737         fs_path_free(path_after);
3738
3739         if (ret == 1) {
3740                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3741                                            sctx->cur_ino,
3742                                            sctx->cur_inode_gen,
3743                                            ino,
3744                                            &sctx->new_refs,
3745                                            &sctx->deleted_refs,
3746                                            is_orphan);
3747                 if (!ret)
3748                         ret = 1;
3749         }
3750
3751         return ret;
3752 }
3753
3754 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3755 {
3756         int ret;
3757         struct fs_path *new_path;
3758
3759         /*
3760          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3761          * we use here a new path.
3762          */
3763         new_path = fs_path_alloc();
3764         if (!new_path)
3765                 return -ENOMEM;
3766
3767         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3768         if (ret < 0) {
3769                 fs_path_free(new_path);
3770                 return ret;
3771         }
3772         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3773         if (ret < 0) {
3774                 fs_path_free(new_path);
3775                 return ret;
3776         }
3777
3778         fs_path_free(ref->full_path);
3779         set_ref_path(ref, new_path);
3780
3781         return 0;
3782 }
3783
3784 /*
3785  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3786  */
3787 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3788 {
3789         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3790         int ret = 0;
3791         struct recorded_ref *cur;
3792         struct recorded_ref *cur2;
3793         struct list_head check_dirs;
3794         struct fs_path *valid_path = NULL;
3795         u64 ow_inode = 0;
3796         u64 ow_gen;
3797         u64 ow_mode;
3798         int did_overwrite = 0;
3799         int is_orphan = 0;
3800         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3801         bool can_rename = true;
3802         bool orphanized_dir = false;
3803         bool orphanized_ancestor = false;
3804
3805         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3806
3807         /*
3808          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3809          * which is always '..'
3810          */
3811         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3812         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3813
3814         valid_path = fs_path_alloc();
3815         if (!valid_path) {
3816                 ret = -ENOMEM;
3817                 goto out;
3818         }
3819
3820         /*
3821          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3822          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3823          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3824          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3825          * this point in time.
3826          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3827          * orphan name in this case.
3828          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3829          * gets moved around.
3830          */
3831         if (!sctx->cur_inode_new) {
3832                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3833                                 sctx->cur_inode_gen);
3834                 if (ret < 0)
3835                         goto out;
3836                 if (ret)
3837                         did_overwrite = 1;
3838         }
3839         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3840                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3841                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3842                 if (ret < 0)
3843                         goto out;
3844                 is_orphan = 1;
3845         } else {
3846                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3847                                 valid_path);
3848                 if (ret < 0)
3849                         goto out;
3850         }
3851
3852         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3853                 /*
3854                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3855                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3856                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3857                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3858                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3859                  */
3860                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3861                 if (ret < 0)
3862                         goto out;
3863                 if (ret == inode_state_will_create) {
3864                         ret = 0;
3865                         /*
3866                          * First check if any of the current inodes refs did
3867                          * already create the dir.
3868                          */
3869                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3870                                 if (cur == cur2)
3871                                         break;
3872                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3873                                         ret = 1;
3874                                         break;
3875                                 }
3876                         }
3877
3878                         /*
3879                          * If that did not happen, check if a previous inode
3880                          * did already create the dir.
3881                          */
3882                         if (!ret)
3883                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3884                         if (ret < 0)
3885                                 goto out;
3886                         if (!ret) {
3887                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3888                                 if (ret < 0)
3889                                         goto out;
3890                         }
3891                 }
3892
3893                 /*
3894                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3895                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3896                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3897                  * not the first ref, simply unlink it.
3898                  */
3899                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3900                                 cur->name, cur->name_len,
3901                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3902                 if (ret < 0)
3903                         goto out;
3904                 if (ret) {
3905                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3906                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3907                                            cur->name_len);
3908                         if (ret < 0)
3909                                 goto out;
3910                         if (ret) {
3911                                 struct name_cache_entry *nce;
3912                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3913
3914                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3915                                                 cur->full_path);
3916                                 if (ret < 0)
3917                                         goto out;
3918                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3919                                         orphanized_dir = true;
3920
3921                                 /*
3922                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3923                                  * make sure that its orphanized name is used in
3924                                  * the source path when performing its rename
3925                                  * operation.
3926                                  */
3927                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3928                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3929                                                                    ow_inode);
3930                                         ASSERT(wdm);
3931                                         wdm->orphanized = true;
3932                                 }
3933
3934                                 /*
3935                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3936                                  * name from the name cache. This is because the
3937                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3938                                  * other inode that will be orphanized as well
3939                                  * later and has an inode number greater than
3940                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3941                                  * future name lookups from using the old name
3942                                  * and get instead the orphan name.
3943                                  */
3944                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3945                                 if (nce) {
3946                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3947                                         kfree(nce);
3948                                 }
3949
3950                                 /*
3951                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3952                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3953                                  * current path of cur_ino) again because it
3954                                  * might contain the pre-orphanization name of
3955                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3956                                  */
3957                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3958                                                   ow_inode, ow_gen,
3959                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3960                                 if (ret > 0) {
3961                                         orphanized_ancestor = true;
3962                                         fs_path_reset(valid_path);
3963                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3964                                                            sctx->cur_inode_gen,
3965                                                            valid_path);
3966                                 }
3967                                 if (ret < 0)
3968                                         goto out;
3969                         } else {
3970                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3971                                 if (ret < 0)
3972                                         goto out;
3973                         }
3974                 }
3975
3976                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3977                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3978                         if (ret < 0)
3979                                 goto out;
3980                         if (ret == 1) {
3981                                 can_rename = false;
3982                                 *pending_move = 1;
3983                         }
3984                 }
3985
3986                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3987                     can_rename) {
3988                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3989                         if (ret < 0)
3990                                 goto out;
3991                         if (ret == 1) {
3992                                 can_rename = false;
3993                                 *pending_move = 1;
3994                         }
3995                 }
3996
3997                 /*
3998                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3999                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4000                  * it depending on the inode mode.
4001                  */
4002                 if (is_orphan && can_rename) {
4003                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4004                         if (ret < 0)
4005                                 goto out;
4006                         is_orphan = 0;
4007                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4008                         if (ret < 0)
4009                                 goto out;
4010                 } else if (can_rename) {
4011                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4012                                 /*
4013                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4014                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4015                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4016                                  */
4017                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4018                                                   cur->full_path);
4019                                 if (!ret)
4020                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4021                                                            cur->full_path);
4022                                 if (ret < 0)
4023                                         goto out;
4024                         } else {
4025                                 /*
4026                                  * We might have previously orphanized an inode
4027                                  * which is an ancestor of our current inode,
4028                                  * so our reference's full path, which was
4029                                  * computed before any such orphanizations, must
4030                                  * be updated.
4031                                  */
4032                                 if (orphanized_dir) {
4033                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4034                                         if (ret < 0)
4035                                                 goto out;
4036                                 }
4037                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4038                                                 valid_path);
4039                                 if (ret < 0)
4040                                         goto out;
4041                         }
4042                 }
4043                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4044                 if (ret < 0)
4045                         goto out;
4046         }
4047
4048         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4049                 /*
4050                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4051                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4052                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4053                  * See the use of check_dirs for more details.
4054                  */
4055                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4056                                 sctx->cur_ino);
4057                 if (ret < 0)
4058                         goto out;
4059                 if (ret) {
4060                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4061                         if (ret < 0)
4062                                 goto out;
4063                 } else if (!is_orphan) {
4064                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4065                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4066                         if (ret < 0)
4067                                 goto out;
4068                         is_orphan = 1;
4069                 }
4070
4071                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4072                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4073                         if (ret < 0)
4074                                 goto out;
4075                 }
4076         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4077                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4078                 /*
4079                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4080                  */
4081                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4082                                 list);
4083                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4084                 if (ret < 0)
4085                         goto out;
4086         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4087                 /*
4088                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4089                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4090                  * inodes.
4091                  */
4092                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4093                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4094                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4095                                         cur->name, cur->name_len);
4096                         if (ret < 0)
4097                                 goto out;
4098                         if (!ret) {
4099                                 /*
4100                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4101                                  * to recompute the full path for deleted names,
4102                                  * since any such path was computed before we
4103                                  * processed any references and orphanized any
4104                                  * ancestor inode.
4105                                  */
4106                                 if (orphanized_ancestor) {
4107                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4108                                         if (ret < 0)
4109                                                 goto out;
4110                                 }
4111                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4112                                 if (ret < 0)
4113                                         goto out;
4114                         }
4115                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4116                         if (ret < 0)
4117                                 goto out;
4118                 }
4119                 /*
4120                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4121                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4122                  * of this inode and no new refs were added for the current
4123                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4124                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4125                  * places.
4126                  */
4127                 if (is_orphan) {
4128                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4129                         if (ret < 0)
4130                                 goto out;
4131                 }
4132         }
4133
4134         /*
4135          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4136          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4137          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4138          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4139          */
4140         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4141                 /*
4142                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4143                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4144                  * The dir will be processed later.
4145                  */
4146                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4147                         continue;
4148
4149                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4150                 if (ret < 0)
4151                         goto out;
4152
4153                 if (ret == inode_state_did_create ||
4154                     ret == inode_state_no_change) {
4155                         /* TODO delayed utimes */
4156                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4157                         if (ret < 0)
4158                                 goto out;
4159                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4160                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4161                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4162                                         sctx->cur_ino);
4163                         if (ret < 0)
4164                                 goto out;
4165                         if (ret) {
4166                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4167                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4168                                 if (ret < 0)
4169                                         goto out;
4170                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4171                                 if (ret < 0)
4172                                         goto out;
4173                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4174                         }
4175                 }
4176         }
4177
4178         ret = 0;
4179
4180 out:
4181         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4182         free_recorded_refs(sctx);
4183         fs_path_free(valid_path);
4184         return ret;
4185 }
4186
4187 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4188                       void *ctx, struct list_head *refs)
4189 {
4190         int ret = 0;
4191         struct send_ctx *sctx = ctx;
4192         struct fs_path *p;
4193         u64 gen;
4194
4195         p = fs_path_alloc();
4196         if (!p)
4197                 return -ENOMEM;
4198
4199         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4200                         NULL, NULL);
4201         if (ret < 0)
4202                 goto out;
4203
4204         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4205         if (ret < 0)
4206                 goto out;
4207         ret = fs_path_add_path(p, name);
4208         if (ret < 0)
4209                 goto out;
4210
4211         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4212
4213 out:
4214         if (ret)
4215                 fs_path_free(p);
4216         return ret;
4217 }
4218
4219 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4220                             struct fs_path *name,
4221                             void *ctx)
4222 {
4223         struct send_ctx *sctx = ctx;
4224         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4225 }
4226
4227
4228 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4229                                 struct fs_path *name,
4230                                 void *ctx)
4231 {
4232         struct send_ctx *sctx = ctx;
4233         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4234                           &sctx->deleted_refs);
4235 }
4236
4237 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4238 {
4239         int ret;
4240
4241         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4242                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4243         if (ret < 0)
4244                 goto out;
4245         ret = 0;
4246
4247 out:
4248         return ret;
4249 }
4250
4251 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4252 {
4253         int ret;
4254
4255         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4256                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4257         if (ret < 0)
4258                 goto out;
4259         ret = 0;
4260
4261 out:
4262         return ret;
4263 }
4264
4265 struct find_ref_ctx {
4266         u64 dir;
4267         u64 dir_gen;
4268         struct btrfs_root *root;
4269         struct fs_path *name;
4270         int found_idx;
4271 };
4272
4273 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4274                        struct fs_path *name,
4275                        void *ctx_)
4276 {
4277         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4278         u64 dir_gen;
4279         int ret;
4280
4281         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4282             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4283                 /*
4284                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4285                  * else matches.
4286                  */
4287                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4288                                      NULL, NULL, NULL);
4289                 if (ret)
4290                         return ret;
4291                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4292                         return 0;
4293                 ctx->found_idx = num;
4294                 return 1;
4295         }
4296         return 0;
4297 }
4298
4299 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4300                      struct btrfs_path *path,
4301                      struct btrfs_key *key,
4302                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4303 {
4304         int ret;
4305         struct find_ref_ctx ctx;
4306
4307         ctx.dir = dir;
4308         ctx.name = name;
4309         ctx.dir_gen = dir_gen;
4310         ctx.found_idx = -1;
4311         ctx.root = root;
4312
4313         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4314         if (ret < 0)
4315                 return ret;
4316
4317         if (ctx.found_idx == -1)
4318                 return -ENOENT;
4319
4320         return ctx.found_idx;
4321 }
4322
4323 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4324                                     struct fs_path *name,
4325                                     void *ctx)
4326 {
4327         u64 dir_gen;
4328         int ret;
4329         struct send_ctx *sctx = ctx;
4330
4331         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4332                              NULL, NULL, NULL);
4333         if (ret)
4334                 return ret;
4335
4336         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4337                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4338         if (ret == -ENOENT)
4339                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4340         else if (ret > 0)
4341                 ret = 0;
4342
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4347                                         struct fs_path *name,
4348                                         void *ctx)
4349 {
4350         u64 dir_gen;
4351         int ret;
4352         struct send_ctx *sctx = ctx;
4353
4354         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4355                              NULL, NULL, NULL);
4356         if (ret)
4357                 return ret;
4358
4359         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4360                         dir, dir_gen, name);
4361         if (ret == -ENOENT)
4362                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4363         else if (ret > 0)
4364                 ret = 0;
4365
4366         return ret;
4367 }
4368
4369 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4370 {
4371         int ret = 0;
4372
4373         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4374                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4375         if (ret < 0)
4376                 goto out;
4377         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4378                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4379         if (ret < 0)
4380                 goto out;
4381         ret = 0;
4382
4383 out:
4384         return ret;
4385 }
4386
4387 /*
4388  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4389  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4390  */
4391 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4392                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4393 {
4394         int ret;
4395         struct btrfs_root *root;
4396         struct btrfs_path *path;
4397         struct btrfs_key key;
4398         struct btrfs_key found_key;
4399         struct extent_buffer *eb;
4400         int slot;
4401         iterate_inode_ref_t cb;
4402         int pending_move = 0;
4403
4404         path = alloc_path_for_send();
4405         if (!path)
4406                 return -ENOMEM;
4407
4408         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4409                 root = sctx->send_root;
4410                 cb = __record_new_ref;
4411         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4412                 root = sctx->parent_root;
4413                 cb = __record_deleted_ref;
4414         } else {
4415                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4416                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4417                 ret = -EINVAL;
4418                 goto out;
4419         }
4420
4421         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4422         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4423         key.offset = 0;
4424         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4425         if (ret < 0)
4426                 goto out;
4427
4428         while (1) {
4429                 eb = path->nodes[0];
4430                 slot = path->slots[0];
4431                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4432                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4433                         if (ret < 0)
4434                                 goto out;
4435                         else if (ret > 0)
4436                                 break;
4437                         continue;
4438                 }
4439
4440                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4441
4442                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4443                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4444                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4445                         break;
4446
4447                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4448                 if (ret < 0)
4449                         goto out;
4450
4451                 path->slots[0]++;
4452         }
4453         btrfs_release_path(path);
4454
4455         /*
4456          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4457          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4458          * rename the parent directory.
4459          */
4460         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4461 out:
4462         btrfs_free_path(path);
4463         return ret;
4464 }
4465
4466 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4467                           struct fs_path *path,
4468                           const char *name, int name_len,
4469                           const char *data, int data_len)
4470 {
4471         int ret = 0;
4472
4473         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4474         if (ret < 0)
4475                 goto out;
4476
4477         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4478         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4479         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4480
4481         ret = send_cmd(sctx);
4482
4483 tlv_put_failure:
4484 out:
4485         return ret;
4486 }
4487
4488 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4489                           struct fs_path *path,
4490                           const char *name, int name_len)
4491 {
4492         int ret = 0;
4493
4494         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4495         if (ret < 0)
4496                 goto out;
4497
4498         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4499         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4500
4501         ret = send_cmd(sctx);
4502
4503 tlv_put_failure:
4504 out:
4505         return ret;
4506 }
4507
4508 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4509                                const char *name, int name_len,
4510                                const char *data, int data_len,
4511                                u8 type, void *ctx)
4512 {
4513         int ret;
4514         struct send_ctx *sctx = ctx;
4515         struct fs_path *p;
4516         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4517
4518         p = fs_path_alloc();
4519         if (!p)
4520                 return -ENOMEM;
4521
4522         /*
4523          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4524          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4525          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4526          * only contains the version number and no entries.
4527          */
4528         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4529             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4530                 if (data_len == 0) {
4531                         dummy_acl.a_version =
4532                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4533                         data = (char *)&dummy_acl;
4534                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4535                 }
4536         }
4537
4538         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4539         if (ret < 0)
4540                 goto out;
4541
4542         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4543
4544 out:
4545         fs_path_free(p);
4546         return ret;
4547 }
4548
4549 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4550                                    const char *name, int name_len,
4551                                    const char *data, int data_len,
4552                                    u8 type, void *ctx)
4553 {
4554         int ret;
4555         struct send_ctx *sctx = ctx;
4556         struct fs_path *p;
4557
4558         p = fs_path_alloc();
4559         if (!p)
4560                 return -ENOMEM;
4561
4562         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4563         if (ret < 0)
4564                 goto out;
4565
4566         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4567
4568 out:
4569         fs_path_free(p);
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4574 {
4575         int ret = 0;
4576
4577         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4578                                __process_new_xattr, sctx);
4579
4580         return ret;
4581 }
4582
4583 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4584 {
4585         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4586                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4587 }
4588
4589 struct find_xattr_ctx {
4590         const char *name;
4591         int name_len;
4592         int found_idx;
4593         char *found_data;
4594         int found_data_len;
4595 };
4596
4597 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4598                         const char *name, int name_len,
4599                         const char *data, int data_len,
4600                         u8 type, void *vctx)
4601 {
4602         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4603
4604         if (name_len == ctx->name_len &&
4605             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4606                 ctx->found_idx = num;
4607                 ctx->found_data_len = data_len;
4608                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4609                 if (!ctx->found_data)
4610                         return -ENOMEM;
4611                 return 1;
4612         }
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4617                       struct btrfs_path *path,
4618                       struct btrfs_key *key,
4619                       const char *name, int name_len,
4620                       char **data, int *data_len)
4621 {
4622         int ret;
4623         struct find_xattr_ctx ctx;
4624
4625         ctx.name = name;
4626         ctx.name_len = name_len;
4627         ctx.found_idx = -1;
4628         ctx.found_data = NULL;
4629         ctx.found_data_len = 0;
4630
4631         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4632         if (ret < 0)
4633                 return ret;
4634
4635         if (ctx.found_idx == -1)
4636                 return -ENOENT;
4637         if (data) {
4638                 *data = ctx.found_data;
4639                 *data_len = ctx.found_data_len;
4640         } else {
4641                 kfree(ctx.found_data);
4642         }
4643         return ctx.found_idx;
4644 }
4645
4646
4647 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4648                                        const char *name, int name_len,
4649                                        const char *data, int data_len,
4650                                        u8 type, void *ctx)
4651 {
4652         int ret;
4653         struct send_ctx *sctx = ctx;
4654         char *found_data = NULL;
4655         int found_data_len  = 0;
4656
4657         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4658                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4659                          &found_data_len);
4660         if (ret == -ENOENT) {
4661                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4662                                 data_len, type, ctx);
4663         } else if (ret >= 0) {
4664                 if (data_len != found_data_len ||
4665                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4666                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4667                                         data, data_len, type, ctx);
4668                 } else {
4669                         ret = 0;
4670                 }
4671         }
4672
4673         kfree(found_data);
4674         return ret;
4675 }
4676
4677 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4678                                            const char *name, int name_len,
4679                                            const char *data, int data_len,
4680                                            u8 type, void *ctx)
4681 {
4682         int ret;
4683         struct send_ctx *sctx = ctx;
4684
4685         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4686                          name, name_len, NULL, NULL);
4687         if (ret == -ENOENT)
4688                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4689                                 data_len, type, ctx);
4690         else if (ret >= 0)
4691                 ret = 0;
4692
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4697 {
4698         int ret = 0;
4699
4700         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4701                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4702         if (ret < 0)
4703                 goto out;
4704         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4705                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4706
4707 out:
4708         return ret;
4709 }
4710
4711 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4712 {
4713         int ret;
4714         struct btrfs_root *root;
4715         struct btrfs_path *path;
4716         struct btrfs_key key;
4717         struct btrfs_key found_key;
4718         struct extent_buffer *eb;
4719         int slot;
4720
4721         path = alloc_path_for_send();
4722         if (!path)
4723                 return -ENOMEM;
4724
4725         root = sctx->send_root;
4726
4727         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4728         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4729         key.offset = 0;
4730         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4731         if (ret < 0)
4732                 goto out;
4733
4734         while (1) {
4735                 eb = path->nodes[0];
4736                 slot = path->slots[0];
4737                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4738                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4739                         if (ret < 0) {
4740                                 goto out;
4741                         } else if (ret > 0) {
4742                                 ret = 0;
4743                                 break;
4744                         }
4745                         continue;
4746                 }
4747
4748                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4749                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4750                     found_key.type != key.type) {
4751                         ret = 0;
4752                         goto out;
4753                 }
4754
4755                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4756                 if (ret < 0)
4757                         goto out;
4758
4759                 path->slots[0]++;
4760         }
4761
4762 out:
4763         btrfs_free_path(path);
4764         return ret;
4765 }
4766
4767 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4768 {
4769         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4770         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4771         struct inode *inode;
4772         struct page *page;
4773         char *addr;
4774         struct btrfs_key key;
4775         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4776         pgoff_t last_index;
4777         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_MASK;
4778         ssize_t ret = 0;
4779
4780         key.objectid = sctx->cur_ino;
4781         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4782         key.offset = 0;
4783
4784         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4785         if (IS_ERR(inode))
4786                 return PTR_ERR(inode);
4787
4788         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4789                 if (offset > i_size_read(inode))
4790                         len = 0;
4791                 else
4792                         len = offset - i_size_read(inode);
4793         }
4794         if (len == 0)
4795                 goto out;
4796
4797         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4798
4799         /* initial readahead */
4800         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4801         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4802
4803         while (index <= last_index) {
4804                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4805                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4806
4807                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4808                 if (!page) {
4809                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4810                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4811
4812                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4813                                         GFP_KERNEL);
4814                         if (!page) {
4815                                 ret = -ENOMEM;
4816                                 break;
4817                         }
4818                 }
4819
4820                 if (PageReadahead(page)) {
4821                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4822                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4823                 }
4824
4825                 if (!PageUptodate(page)) {
4826                         btrfs_readpage(NULL, page);
4827                         lock_page(page);
4828                         if (!PageUptodate(page)) {
4829                                 unlock_page(page);
4830                                 put_page(page);
4831                                 ret = -EIO;
4832                                 break;
4833                         }
4834                 }
4835
4836                 addr = kmap(page);
4837                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4838                 kunmap(page);
4839                 unlock_page(page);
4840                 put_page(page);
4841                 index++;
4842                 pg_offset = 0;
4843                 len -= cur_len;
4844                 ret += cur_len;
4845         }
4846 out:
4847         iput(inode);
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 /*
4852  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4853  * user space.
4854  */
4855 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4856 {
4857         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4858         int ret = 0;
4859         struct fs_path *p;
4860         ssize_t num_read = 0;
4861
4862         p = fs_path_alloc();
4863         if (!p)
4864                 return -ENOMEM;
4865
4866         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4867
4868         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4869         if (num_read <= 0) {
4870                 if (num_read < 0)
4871                         ret = num_read;
4872                 goto out;
4873         }
4874
4875         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4876         if (ret < 0)
4877                 goto out;
4878
4879         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4880         if (ret < 0)
4881                 goto out;
4882
4883         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4884         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4885         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4886
4887         ret = send_cmd(sctx);
4888
4889 tlv_put_failure:
4890 out:
4891         fs_path_free(p);
4892         if (ret < 0)
4893                 return ret;
4894         return num_read;
4895 }
4896
4897 /*
4898  * Send a clone command to user space.
4899  */
4900 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4901                       u64 offset, u32 len,
4902                       struct clone_root *clone_root)
4903 {
4904         int ret = 0;
4905         struct fs_path *p;
4906         u64 gen;
4907
4908         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4909                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4910                     offset, len, clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4911                     clone_root->offset);
4912
4913         p = fs_path_alloc();
4914         if (!p)
4915                 return -ENOMEM;
4916
4917         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4918         if (ret < 0)
4919                 goto out;
4920
4921         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4922         if (ret < 0)
4923                 goto out;
4924
4925         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4926         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4927         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4928
4929         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4930                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4931                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4932                 if (ret < 0)
4933                         goto out;
4934                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4935         } else {
4936                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4937         }
4938         if (ret < 0)
4939                 goto out;
4940
4941         /*
4942          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4943          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4944          * receive.
4945          *
4946          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4947          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4948          * different host.
4949          */
4950         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4951                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4952                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4953         else
4954                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4955                              clone_root->root->root_item.uuid);
4956         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4957                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4958         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4959         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4960                         clone_root->offset);
4961
4962         ret = send_cmd(sctx);
4963
4964 tlv_put_failure:
4965 out:
4966         fs_path_free(p);
4967         return ret;
4968 }
4969
4970 /*
4971  * Send an update extent command to user space.
4972  */
4973 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4974                               u64 offset, u32 len)
4975 {
4976         int ret = 0;
4977         struct fs_path *p;
4978
4979         p = fs_path_alloc();
4980         if (!p)
4981                 return -ENOMEM;
4982
4983         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4984         if (ret < 0)
4985                 goto out;
4986
4987         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4988         if (ret < 0)
4989                 goto out;
4990
4991         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4992         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4993         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4994
4995         ret = send_cmd(sctx);
4996
4997 tlv_put_failure:
4998 out:
4999         fs_path_free(p);
5000         return ret;
5001 }
5002
5003 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5004 {
5005         struct fs_path *p = NULL;
5006         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5007         u64 len;
5008         int ret = 0;
5009
5010         /*
5011          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5012          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5013          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5014          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5015          */
5016         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5017                 return 0;
5018
5019         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5020                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5021
5022         p = fs_path_alloc();
5023         if (!p)
5024                 return -ENOMEM;
5025         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5026         if (ret < 0)
5027                 goto tlv_put_failure;
5028         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5029         while (offset < end) {
5030                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5031
5032                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5033                 if (ret < 0)
5034                         break;
5035                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5036                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5037                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5038                 ret = send_cmd(sctx);
5039                 if (ret < 0)
5040                         break;
5041                 offset += len;
5042         }
5043         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5044 tlv_put_failure:
5045         fs_path_free(p);
5046         return ret;
5047 }
5048
5049 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5050                             const u64 offset,
5051                             const u64 len)
5052 {
5053         u64 sent = 0;
5054
5055         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5056                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5057
5058         while (sent < len) {
5059                 u64 size = len - sent;
5060                 int ret;
5061
5062                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5063                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5064                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5065                 if (ret < 0)
5066                         return ret;
5067                 if (!ret)
5068                         break;
5069                 sent += ret;
5070         }
5071         return 0;
5072 }
5073
5074 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5075                        struct clone_root *clone_root,
5076                        const u64 disk_byte,
5077                        u64 data_offset,
5078                        u64 offset,
5079                        u64 len)
5080 {
5081         struct btrfs_path *path;
5082         struct btrfs_key key;
5083         int ret;
5084
5085         /*
5086          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5087          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5088          *
5089          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5090          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5091          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5092          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5093          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5094          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5095          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5096          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5097          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5098          * filesystem has.
5099          */
5100         if (clone_root->offset == 0 &&
5101             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5102                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5103
5104         path = alloc_path_for_send();
5105         if (!path)
5106                 return -ENOMEM;
5107
5108         /*
5109          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5110          * extent items in the respective range in the source file that
5111          * refer to different extents or if we find holes.
5112          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5113          * operations if needed.
5114          *
5115          * Example:
5116          *
5117          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5118          * mount /dev/sda /mnt
5119          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5120          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5121          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5122          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5123          *
5124          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5125          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5126          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5127          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5128          * the content from bar in the original filesystem.
5129          */
5130         key.objectid = clone_root->ino;
5131         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5132         key.offset = clone_root->offset;
5133         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5134         if (ret < 0)
5135                 goto out;
5136         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5137                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5138                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5139                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5140                         path->slots[0]--;
5141         }
5142
5143         while (true) {
5144                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5145                 int slot = path->slots[0];
5146                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5147                 u8 type;
5148                 u64 ext_len;
5149                 u64 clone_len;
5150
5151                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5152                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5153                         if (ret < 0)
5154                                 goto out;
5155                         else if (ret > 0)
5156                                 break;
5157                         continue;
5158                 }
5159
5160                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5161
5162                 /*
5163                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5164                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5165                  */
5166                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5167                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5168                         break;
5169
5170                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5171                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5172                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5173                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5174                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5175                 } else {
5176                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5177                 }
5178
5179                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5180                         goto next;
5181
5182                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5183                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5184                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5185
5186                         if (hole_len > len)
5187                                 hole_len = len;
5188                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5189                         if (ret < 0)
5190                                 goto out;
5191
5192                         len -= hole_len;
5193                         if (len == 0)
5194                                 break;
5195                         offset += hole_len;
5196                         clone_root->offset += hole_len;
5197                         data_offset += hole_len;
5198                 }
5199
5200                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5201                         break;
5202
5203                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5204
5205                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5206                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
5207                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
5208                 else
5209                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5210
5211                 if (ret < 0)
5212                         goto out;
5213
5214                 len -= clone_len;
5215                 if (len == 0)
5216                         break;
5217                 offset += clone_len;
5218                 clone_root->offset += clone_len;
5219                 data_offset += clone_len;
5220 next:
5221                 path->slots[0]++;
5222         }
5223
5224         if (len > 0)
5225                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5226         else
5227                 ret = 0;
5228 out:
5229         btrfs_free_path(path);
5230         return ret;
5231 }
5232
5233 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5234                                struct btrfs_path *path,
5235                                struct btrfs_key *key,
5236                                struct clone_root *clone_root)
5237 {
5238         int ret = 0;
5239         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5240         u64 offset = key->offset;
5241         u64 len;
5242         u8 type;
5243         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5244
5245         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5246                         struct btrfs_file_extent_item);
5247         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5248         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5249                 len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
5250                 /*
5251                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5252                  * but there may be items after this page.  Make
5253                  * sure to send the whole thing
5254                  */
5255                 len = PAGE_ALIGN(len);
5256         } else {
5257                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5258         }
5259
5260         if (offset >= sctx->cur_inode_size) {
5261                 ret = 0;
5262                 goto out;
5263         }
5264         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5265                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5266         if (len == 0) {
5267                 ret = 0;
5268                 goto out;
5269         }
5270
5271         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5272                 u64 disk_byte;
5273                 u64 data_offset;
5274
5275                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5276                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5277                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5278                                   offset, len);
5279         } else {
5280                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5281         }
5282         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset + len;
5283 out:
5284         return ret;
5285 }
5286
5287 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5288                                struct btrfs_path *left_path,
5289                                struct btrfs_key *ekey)
5290 {
5291         int ret = 0;
5292         struct btrfs_key key;
5293         struct btrfs_path *path = NULL;
5294         struct extent_buffer *eb;
5295         int slot;
5296         struct btrfs_key found_key;
5297         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5298         u64 left_disknr;
5299         u64 right_disknr;
5300         u64 left_offset;
5301         u64 right_offset;
5302         u64 left_offset_fixed;
5303         u64 left_len;
5304         u64 right_len;
5305         u64 left_gen;
5306         u64 right_gen;
5307         u8 left_type;
5308         u8 right_type;
5309
5310         path = alloc_path_for_send();
5311         if (!path)
5312                 return -ENOMEM;
5313
5314         eb = left_path->nodes[0];
5315         slot = left_path->slots[0];
5316         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5317         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5318
5319         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5320                 ret = 0;
5321                 goto out;
5322         }
5323         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5324         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5325         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5326         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5327
5328         /*
5329          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5330          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5331          * extents that we iterate.
5332          *
5333          *       |-----L-----|
5334          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5335          *
5336          *       |-----L-----|
5337          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5338          *
5339          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5340          *       |-----L-----|
5341          * |-----------7-----------|-6-|
5342          *
5343          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5344          *       |-----L-----|
5345          * |-8-|
5346          * Nothing follows after 8.
5347          */
5348
5349         key.objectid = ekey->objectid;
5350         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5351         key.offset = ekey->offset;
5352         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5353         if (ret < 0)
5354                 goto out;
5355         if (ret) {
5356                 ret = 0;
5357                 goto out;
5358         }
5359
5360         /*
5361          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5362          */
5363         eb = path->nodes[0];
5364         slot = path->slots[0];
5365         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5366         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5367             found_key.type != key.type) {
5368                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5369                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5370                 goto out;
5371         }
5372
5373         /*
5374          * We're now on 2a, 2b or 7.
5375          */
5376         key = found_key;
5377         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5378                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5379                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5380                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5381                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5382                         ret = 0;
5383                         goto out;
5384                 }
5385
5386                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5387                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5388                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5389                 } else {
5390                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5391                 }
5392
5393                 /*
5394                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5395                  * This may only happen on the first iteration.
5396                  */
5397                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5398                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5399                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5400                         goto out;
5401                 }
5402
5403                 /*
5404                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5405                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5406                  * condition for inline extents too). This should normally not
5407                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5408                  * compressed extent representing data with a size matching
5409                  * the page size (currently the same as sector size).
5410                  */
5411                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5412                         ret = 0;
5413                         goto out;
5414                 }
5415
5416                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5417                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5418                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5419
5420                 left_offset_fixed = left_offset;
5421                 if (key.offset < ekey->offset) {
5422                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5423                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5424                 } else {
5425                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5426                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5427                 }
5428
5429                 /*
5430                  * Check if we have the same extent.
5431                  */
5432                 if (left_disknr != right_disknr ||
5433                     left_offset_fixed != right_offset ||
5434                     left_gen != right_gen) {
5435                         ret = 0;
5436                         goto out;
5437                 }
5438
5439                 /*
5440                  * Go to the next extent.
5441                  */
5442                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5443                 if (ret < 0)
5444                         goto out;
5445                 if (!ret) {
5446                         eb = path->nodes[0];
5447                         slot = path->slots[0];
5448                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5449                 }
5450                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5451                     found_key.type != key.type) {
5452                         key.offset += right_len;
5453                         break;
5454                 }
5455                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5456                         ret = 0;
5457                         goto out;
5458                 }
5459                 key = found_key;
5460         }
5461
5462         /*
5463          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5464          * of the right side (treat as changed).
5465          */
5466         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5467                 ret = 1;
5468         else
5469                 ret = 0;
5470
5471
5472 out:
5473         btrfs_free_path(path);
5474         return ret;
5475 }
5476
5477 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5478 {
5479         struct btrfs_path *path;
5480         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5481         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5482         struct btrfs_key key;
5483         u64 extent_end;
5484         u8 type;
5485         int ret;
5486
5487         path = alloc_path_for_send();
5488         if (!path)
5489                 return -ENOMEM;
5490
5491         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5492
5493         key.objectid = sctx->cur_ino;
5494         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5495         key.offset = offset;
5496         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5497         if (ret < 0)
5498                 goto out;
5499         ret = 0;
5500         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5501         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5502                 goto out;
5503
5504         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5505                             struct btrfs_file_extent_item);
5506         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5507         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5508                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5509                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5510                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5511         } else {
5512                 extent_end = key.offset +
5513                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5514         }
5515         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5516 out:
5517         btrfs_free_path(path);
5518         return ret;
5519 }
5520
5521 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5522                                    const u64 start,
5523                                    const u64 end)
5524 {
5525         struct btrfs_path *path;
5526         struct btrfs_key key;
5527         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5528         u64 search_start = start;
5529         int ret;
5530
5531         path = alloc_path_for_send();
5532         if (!path)
5533                 return -ENOMEM;
5534
5535         key.objectid = sctx->cur_ino;
5536         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5537         key.offset = search_start;
5538         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5539         if (ret < 0)
5540                 goto out;
5541         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5542                 path->slots[0]--;
5543
5544         while (search_start < end) {
5545                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5546                 int slot = path->slots[0];
5547                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5548                 u64 extent_end;
5549
5550                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5551                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5552                         if (ret < 0)
5553                                 goto out;
5554                         else if (ret > 0)
5555                                 break;
5556                         continue;
5557                 }
5558
5559                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5560                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5561                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5562                         goto next;
5563                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5564                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5565                     key.offset >= end)
5566                         break;
5567
5568                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5569                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5570                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5571                         u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
5572
5573                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5574                                            root->fs_info->sectorsize);
5575                 } else {
5576                         extent_end = key.offset +
5577                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5578                 }
5579                 if (extent_end <= start)
5580                         goto next;
5581                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5582                         search_start = extent_end;
5583                         goto next;
5584                 }
5585                 ret = 0;
5586                 goto out;
5587 next:
5588                 path->slots[0]++;
5589         }
5590         ret = 1;
5591 out:
5592         btrfs_free_path(path);
5593         return ret;
5594 }
5595
5596 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5597                            struct btrfs_key *key)
5598 {
5599         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5600         u64 extent_end;
5601         u8 type;
5602         int ret = 0;
5603
5604         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5605                 return 0;
5606
5607         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5608                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5609                 if (ret)
5610                         return ret;
5611         }
5612
5613         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5614                             struct btrfs_file_extent_item);
5615         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5616         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5617                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5618                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5619                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5620         } else {
5621                 extent_end = key->offset +
5622                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5623         }
5624
5625         if (path->slots[0] == 0 &&
5626             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5627                 /*
5628                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5629                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5630                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5631                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5632                  * are located between these 2 leafs.
5633                  */
5634                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5635                 if (ret)
5636                         return ret;
5637         }
5638
5639         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5640                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5641                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5642                                               key->offset);
5643                 if (ret < 0)
5644                         return ret;
5645                 else if (ret == 0)
5646                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5647                 else
5648                         ret = 0;
5649         }
5650         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5651         return ret;
5652 }
5653
5654 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5655                           struct btrfs_path *path,
5656                           struct btrfs_key *key)
5657 {
5658         struct clone_root *found_clone = NULL;
5659         int ret = 0;
5660
5661         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5662                 return 0;
5663
5664         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5665                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5666                 if (ret < 0)
5667                         goto out;
5668                 if (ret) {
5669                         ret = 0;
5670                         goto out_hole;
5671                 }
5672         } else {
5673                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5674                 u8 type;
5675
5676                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5677                                     struct btrfs_file_extent_item);
5678                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5679                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5680                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5681                         /*
5682                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5683                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5684                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5685                          * the send spec.
5686                          */
5687                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5688                                 ret = 0;
5689                                 goto out;
5690                         }
5691
5692                         /* Have a hole, just skip it. */
5693                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5694                                 ret = 0;
5695                                 goto out;
5696                         }
5697                 }
5698         }
5699
5700         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5701                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5702         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5703                 goto out;
5704
5705         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5706         if (ret)
5707                 goto out;
5708 out_hole:
5709         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5710 out:
5711         return ret;
5712 }
5713
5714 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5715 {
5716         int ret;
5717         struct btrfs_root *root;
5718         struct btrfs_path *path;
5719         struct btrfs_key key;
5720         struct btrfs_key found_key;
5721         struct extent_buffer *eb;
5722         int slot;
5723
5724         root = sctx->send_root;
5725         path = alloc_path_for_send();
5726         if (!path)
5727                 return -ENOMEM;
5728
5729         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5730         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5731         key.offset = 0;
5732         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5733         if (ret < 0)
5734                 goto out;
5735
5736         while (1) {
5737                 eb = path->nodes[0];
5738                 slot = path->slots[0];
5739
5740                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5741                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5742                         if (ret < 0) {
5743                                 goto out;
5744                         } else if (ret > 0) {
5745                                 ret = 0;
5746                                 break;
5747                         }
5748                         continue;
5749                 }
5750
5751                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5752
5753                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5754                     found_key.type != key.type) {
5755                         ret = 0;
5756                         goto out;
5757                 }
5758
5759                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5760                 if (ret < 0)
5761                         goto out;
5762
5763                 path->slots[0]++;
5764         }
5765
5766 out:
5767         btrfs_free_path(path);
5768         return ret;
5769 }
5770
5771 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5772                                            int *pending_move,
5773                                            int *refs_processed)
5774 {
5775         int ret = 0;
5776
5777         if (sctx->cur_ino == 0)
5778                 goto out;
5779         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5780             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5781                 goto out;
5782         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5783                 goto out;
5784
5785         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5786         if (ret < 0)
5787                 goto out;
5788
5789         *refs_processed = 1;
5790 out:
5791         return ret;
5792 }
5793
5794 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5795 {
5796         int ret = 0;
5797         u64 left_mode;
5798         u64 left_uid;
5799         u64 left_gid;
5800         u64 right_mode;
5801         u64 right_uid;
5802         u64 right_gid;
5803         int need_chmod = 0;
5804         int need_chown = 0;
5805         int need_truncate = 1;
5806         int pending_move = 0;
5807         int refs_processed = 0;
5808
5809         if (sctx->ignore_cur_inode)
5810                 return 0;
5811
5812         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5813                                               &refs_processed);
5814         if (ret < 0)
5815                 goto out;
5816
5817         /*
5818          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5819          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5820          * inode into account.
5821          *
5822          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5823          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5824          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5825          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5826          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5827          * move/rename will be performed later.
5828          */
5829         if (refs_processed && !pending_move)
5830                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5831
5832         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5833                 goto out;
5834         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5835                 goto out;
5836
5837         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5838                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5839         if (ret < 0)
5840                 goto out;
5841
5842         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5843                 need_chown = 1;
5844                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5845                         need_chmod = 1;
5846                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
5847                         need_truncate = 0;
5848         } else {
5849                 u64 old_size;
5850
5851                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5852                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
5853                                 &right_gid, NULL);
5854                 if (ret < 0)
5855                         goto out;
5856
5857                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5858                         need_chown = 1;
5859                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5860                         need_chmod = 1;
5861                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
5862                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
5863                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
5864                         need_truncate = 0;
5865         }
5866
5867         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5868                 if (need_send_hole(sctx)) {
5869                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5870                             sctx->cur_inode_last_extent <
5871                             sctx->cur_inode_size) {
5872                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5873                                 if (ret)
5874                                         goto out;
5875                         }
5876                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5877                             sctx->cur_inode_size) {
5878                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5879                                 if (ret)
5880                                         goto out;
5881                         }
5882                 }
5883                 if (need_truncate) {
5884                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
5885                                             sctx->cur_inode_gen,
5886                                             sctx->cur_inode_size);
5887                         if (ret < 0)
5888                                 goto out;
5889                 }
5890         }
5891
5892         if (need_chown) {
5893                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5894                                 left_uid, left_gid);
5895                 if (ret < 0)
5896                         goto out;
5897         }
5898         if (need_chmod) {
5899                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5900                                 left_mode);
5901                 if (ret < 0)
5902                         goto out;
5903         }
5904
5905         /*
5906          * If other directory inodes depended on our current directory
5907          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5908          */
5909         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5910                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5911                 if (ret)
5912                         goto out;
5913                 /*
5914                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5915                  * changed between the two trees as we have done changes to
5916                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5917                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5918                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5919                  */
5920                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5921                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5922                 if (ret < 0)
5923                         goto out;
5924         }
5925
5926 out:
5927         return ret;
5928 }
5929
5930 struct parent_paths_ctx {
5931         struct list_head *refs;
5932         struct send_ctx *sctx;
5933 };
5934
5935 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
5936                              void *ctx)
5937 {
5938         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
5939
5940         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
5941                           ppctx->refs);
5942 }
5943
5944 /*
5945  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
5946  * parent snapshot.
5947  */
5948 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
5949 {
5950         LIST_HEAD(deleted_refs);
5951         struct btrfs_path *path;
5952         struct btrfs_key key;
5953         struct parent_paths_ctx ctx;
5954         int ret;
5955
5956         path = alloc_path_for_send();
5957         if (!path)
5958                 return -ENOMEM;
5959
5960         key.objectid = sctx->cur_ino;
5961         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
5962         key.offset = 0;
5963         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5964         if (ret < 0)
5965                 goto out;
5966
5967         ctx.refs = &deleted_refs;
5968         ctx.sctx = sctx;
5969
5970         while (true) {
5971                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
5972                 int slot = path->slots[0];
5973
5974                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5975                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
5976                         if (ret < 0)
5977                                 goto out;
5978                         else if (ret > 0)
5979                                 break;
5980                         continue;
5981                 }
5982
5983                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
5984                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
5985                         break;
5986                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
5987                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5988                         break;
5989
5990                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
5991                                         record_parent_ref, &ctx);
5992                 if (ret < 0)
5993                         goto out;
5994
5995                 path->slots[0]++;
5996         }
5997
5998         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
5999                 struct recorded_ref *ref;
6000
6001                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6002                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6003                 if (ret < 0)
6004                         goto out;
6005                 fs_path_free(ref->full_path);
6006                 list_del(&ref->list);
6007                 kfree(ref);
6008         }
6009         ret = 0;
6010 out:
6011         btrfs_free_path(path);
6012         if (ret)
6013                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6014         return ret;
6015 }
6016
6017 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6018                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6019 {
6020         int ret = 0;
6021         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6022         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6023         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6024         u64 left_gen = 0;
6025         u64 right_gen = 0;
6026
6027         sctx->cur_ino = key->objectid;
6028         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6029         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6030         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6031         sctx->ignore_cur_inode = false;
6032
6033         /*
6034          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6035          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6036          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6037          */
6038         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6039
6040         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6041             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6042                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6043                                 sctx->left_path->slots[0],
6044                                 struct btrfs_inode_item);
6045                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6046                                 left_ii);
6047         } else {
6048                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6049                                 sctx->right_path->slots[0],
6050                                 struct btrfs_inode_item);
6051                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6052                                 right_ii);
6053         }
6054         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6055                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6056                                 sctx->right_path->slots[0],
6057                                 struct btrfs_inode_item);
6058
6059                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6060                                 right_ii);
6061
6062                 /*
6063                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6064                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6065                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6066                  */
6067                 if (left_gen != right_gen &&
6068                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6069                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6070         }
6071
6072         /*
6073          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6074          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6075          * for a send operation. However other less common use cases involve
6076          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6077          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6078          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6079          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6080          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6081          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6082          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6083          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6084          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6085          */
6086         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6087             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6088                 u32 nlinks;
6089
6090                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6091                 if (nlinks == 0) {
6092                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6093                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6094                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6095                         goto out;
6096                 }
6097         }
6098
6099         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6100                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6101                 sctx->cur_inode_new = 1;
6102                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6103                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6104                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6105                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6106                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6107                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6108                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6109                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6110                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6111         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6112                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6113                 sctx->cur_inode_new = 0;
6114                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6115                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6116                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6117                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6118                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6119         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6120                 /*
6121                  * We need to do some special handling in case the inode was
6122                  * reported as changed with a changed generation number. This
6123                  * means that the original inode was deleted and new inode
6124                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6125                  * deleted and the new one as new.
6126                  */
6127                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6128                         /*
6129                          * First, process the inode as if it was deleted.
6130                          */
6131                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6132                         sctx->cur_inode_new = 0;
6133                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6134                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6135                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6136                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6137                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6138                         ret = process_all_refs(sctx,
6139                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6140                         if (ret < 0)
6141                                 goto out;
6142
6143                         /*
6144                          * Now process the inode as if it was new.
6145                          */
6146                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6147                         sctx->cur_inode_new = 1;
6148                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6149                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6150                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6151                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6152                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6153                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6154                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6155                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6156                         if (ret < 0)
6157                                 goto out;
6158
6159                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6160                         if (ret < 0)
6161                                 goto out;
6162                         /*
6163                          * Advance send_progress now as we did not get into
6164                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6165                          */
6166                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6167
6168                         /*
6169                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6170                          * they were all new.
6171                          */
6172                         ret = process_all_extents(sctx);
6173                         if (ret < 0)
6174                                 goto out;
6175                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6176                         if (ret < 0)
6177                                 goto out;
6178                 } else {
6179                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6180                         sctx->cur_inode_new = 0;
6181                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6182                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6183                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6184                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6185                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6186                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6187                 }
6188         }
6189
6190 out:
6191         return ret;
6192 }
6193
6194 /*
6195  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6196  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6197  * first and later process them in process_recorded_refs.
6198  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6199  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6200  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6201  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6202  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6203  */
6204 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6205                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6206 {
6207         int ret = 0;
6208
6209         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6210                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6211                 return -EIO;
6212         }
6213
6214         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6215             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6216                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6217                         ret = record_new_ref(sctx);
6218                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6219                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6220                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6221                         ret = record_changed_ref(sctx);
6222         }
6223
6224         return ret;
6225 }
6226
6227 /*
6228  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6229  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6230  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6231  */
6232 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6233                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6234 {
6235         int ret = 0;
6236
6237         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6238                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6239                 return -EIO;
6240         }
6241
6242         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6243                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6244                         ret = process_new_xattr(sctx);
6245                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6246                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6247                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6248                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6249         }
6250
6251         return ret;
6252 }
6253
6254 /*
6255  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6256  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6257  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6258  */
6259 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6260                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6261 {
6262         int ret = 0;
6263
6264         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6265
6266                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6267                         struct extent_buffer *leaf_l;
6268                         struct extent_buffer *leaf_r;
6269                         struct btrfs_file_extent_item *ei_l;
6270                         struct btrfs_file_extent_item *ei_r;
6271
6272                         leaf_l = sctx->left_path->nodes[0];
6273                         leaf_r = sctx->right_path->nodes[0];
6274                         ei_l = btrfs_item_ptr(leaf_l,
6275                                               sctx->left_path->slots[0],
6276                                               struct btrfs_file_extent_item);
6277                         ei_r = btrfs_item_ptr(leaf_r,
6278                                               sctx->right_path->slots[0],
6279                                               struct btrfs_file_extent_item);
6280
6281                         /*
6282                          * We may have found an extent item that has changed
6283                          * only its disk_bytenr field and the corresponding
6284                          * inode item was not updated. This case happens due to
6285                          * very specific timings during relocation when a leaf
6286                          * that contains file extent items is COWed while
6287                          * relocation is ongoing and its in the stage where it
6288                          * updates data pointers. So when this happens we can
6289                          * safely ignore it since we know it's the same extent,
6290                          * but just at different logical and physical locations
6291                          * (when an extent is fully replaced with a new one, we
6292                          * know the generation number must have changed too,
6293                          * since snapshot creation implies committing the current
6294                          * transaction, and the inode item must have been updated
6295                          * as well).
6296                          * This replacement of the disk_bytenr happens at
6297                          * relocation.c:replace_file_extents() through
6298                          * relocation.c:btrfs_reloc_cow_block().
6299                          */
6300                         if (btrfs_file_extent_generation(leaf_l, ei_l) ==
6301                             btrfs_file_extent_generation(leaf_r, ei_r) &&
6302                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6303                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6304                             btrfs_file_extent_compression(leaf_l, ei_l) ==
6305                             btrfs_file_extent_compression(leaf_r, ei_r) &&
6306                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_l, ei_l) ==
6307                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_r, ei_r) &&
6308                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_l, ei_l) ==
6309                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_r, ei_r) &&
6310                             btrfs_file_extent_type(leaf_l, ei_l) ==
6311                             btrfs_file_extent_type(leaf_r, ei_r) &&
6312                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_l, ei_l) !=
6313                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_r, ei_r) &&
6314                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6315                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6316                             btrfs_file_extent_offset(leaf_l, ei_l) ==
6317                             btrfs_file_extent_offset(leaf_r, ei_r) &&
6318                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6319                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_r, ei_r))
6320                                 return 0;
6321                 }
6322
6323                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "extent");
6324                 return -EIO;
6325         }
6326
6327         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6328                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6329                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6330                                         sctx->cmp_key);
6331         }
6332
6333         return ret;
6334 }
6335
6336 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6337 {
6338         u64 orig_gen, new_gen;
6339         int ret;
6340
6341         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6342                              NULL, NULL);
6343         if (ret)
6344                 return ret;
6345
6346         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6347                              NULL, NULL, NULL);
6348         if (ret)
6349                 return ret;
6350
6351         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6352 }
6353
6354 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6355                         struct btrfs_key *key)
6356 {
6357         struct btrfs_inode_extref *extref;
6358         struct extent_buffer *leaf;
6359         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6360         unsigned long ptr;
6361         u32 item_size;
6362         u32 cur_offset = 0;
6363         int ref_name_len;
6364         int ret = 0;
6365
6366         /* Easy case, just check this one dirid */
6367         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6368                 dirid = key->offset;
6369
6370                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6371                 goto out;
6372         }
6373
6374         leaf = path->nodes[0];
6375         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6376         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6377         while (cur_offset < item_size) {
6378                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6379                                                        cur_offset);
6380                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6381                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6382                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6383                 if (dirid == last_dirid)
6384                         continue;
6385                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6386                 if (ret)
6387                         break;
6388                 last_dirid = dirid;
6389         }
6390 out:
6391         return ret;
6392 }
6393
6394 /*
6395  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6396  * changed_xxx functions.
6397  */
6398 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6399                       struct btrfs_path *right_path,
6400                       struct btrfs_key *key,
6401                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6402                       void *ctx)
6403 {
6404         int ret = 0;
6405         struct send_ctx *sctx = ctx;
6406
6407         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6408                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6409                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6410                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6411                         if (!ret)
6412                                 return 0;
6413                         if (ret < 0)
6414                                 return ret;
6415                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6416                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6417                 } else {
6418                         return 0;
6419                 }
6420                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6421                 ret = 0;
6422         }
6423
6424         sctx->left_path = left_path;
6425         sctx->right_path = right_path;
6426         sctx->cmp_key = key;
6427
6428         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6429         if (ret < 0)
6430                 goto out;
6431
6432         /* Ignore non-FS objects */
6433         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6434             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6435                 goto out;
6436
6437         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6438                 ret = changed_inode(sctx, result);
6439         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6440                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6441                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6442                         ret = changed_ref(sctx, result);
6443                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6444                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6445                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6446                         ret = changed_extent(sctx, result);
6447         }
6448
6449 out:
6450         return ret;
6451 }
6452
6453 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6454 {
6455         int ret;
6456         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6457         struct btrfs_key key;
6458         struct btrfs_path *path;
6459         struct extent_buffer *eb;
6460         int slot;
6461
6462         path = alloc_path_for_send();
6463         if (!path)
6464                 return -ENOMEM;
6465
6466         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6467         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6468         key.offset = 0;
6469
6470         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6471         if (ret < 0)
6472                 goto out;
6473         if (ret)
6474                 goto out_finish;
6475
6476         while (1) {
6477                 eb = path->nodes[0];
6478                 slot = path->slots[0];
6479                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6480
6481                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6482                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6483                 if (ret < 0)
6484                         goto out;
6485
6486                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6487                 if (ret < 0)
6488                         goto out;
6489                 if (ret) {
6490                         ret  = 0;
6491                         break;
6492                 }
6493         }
6494
6495 out_finish:
6496         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6497
6498 out:
6499         btrfs_free_path(path);
6500         return ret;
6501 }
6502
6503 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6504 {
6505         int ret;
6506
6507         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6508                 ret = send_header(sctx);
6509                 if (ret < 0)
6510                         goto out;
6511         }
6512
6513         ret = send_subvol_begin(sctx);
6514         if (ret < 0)
6515                 goto out;
6516
6517         if (sctx->parent_root) {
6518                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6519                                 changed_cb, sctx);
6520                 if (ret < 0)
6521                         goto out;
6522                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6523                 if (ret < 0)
6524                         goto out;
6525         } else {
6526                 ret = full_send_tree(sctx);
6527                 if (ret < 0)
6528                         goto out;
6529         }
6530
6531 out:
6532         free_recorded_refs(sctx);
6533         return ret;
6534 }
6535
6536 /*
6537  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6538  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6539  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6540  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6541  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6542  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6543  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6544  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6545  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6546  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6547  * current root) or not.
6548  */
6549 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6550 {
6551         int i;
6552         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6553
6554 again:
6555         if (sctx->parent_root &&
6556             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6557                 goto commit_trans;
6558
6559         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6560                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6561                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6562                         goto commit_trans;
6563
6564         if (trans)
6565                 return btrfs_end_transaction(trans);
6566
6567         return 0;
6568
6569 commit_trans:
6570         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6571         if (!trans) {
6572                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6573                 if (IS_ERR(trans))
6574                         return PTR_ERR(trans);
6575                 goto again;
6576         }
6577
6578         return btrfs_commit_transaction(trans);
6579 }
6580
6581 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
6582 {
6583         spin_lock(&root->root_item_lock);
6584         root->send_in_progress--;
6585         /*
6586          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
6587          * can't blindly reset it to 0.
6588          */
6589         if (root->send_in_progress < 0)
6590                 btrfs_err(root->fs_info,
6591                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
6592                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
6593         spin_unlock(&root->root_item_lock);
6594 }
6595
6596 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
6597 {
6598         int ret = 0;
6599         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
6600         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6601         struct btrfs_root *clone_root;
6602         struct btrfs_key key;
6603         struct send_ctx *sctx = NULL;
6604         u32 i;
6605         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
6606         int clone_sources_to_rollback = 0;
6607         unsigned alloc_size;
6608         int sort_clone_roots = 0;
6609         int index;
6610
6611         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6612                 return -EPERM;
6613
6614         /*
6615          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
6616          * making it RW. This also protects against deletion.
6617          */
6618         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
6619         send_root->send_in_progress++;
6620         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
6621
6622         /*
6623          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
6624          * by the time we get here.
6625          */
6626         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
6627
6628         /*
6629          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
6630          * not RO.
6631          */
6632         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
6633                 ret = -EPERM;
6634                 goto out;
6635         }
6636
6637         /*
6638          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
6639          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
6640          * access_ok.
6641          */
6642         if (arg->clone_sources_count >
6643             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
6644                 ret = -EINVAL;
6645                 goto out;
6646         }
6647
6648         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
6649                         sizeof(*arg->clone_sources) *
6650                         arg->clone_sources_count)) {
6651                 ret = -EFAULT;
6652                 goto out;
6653         }
6654
6655         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
6656                 ret = -EINVAL;
6657                 goto out;
6658         }
6659
6660         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
6661         if (!sctx) {
6662                 ret = -ENOMEM;
6663                 goto out;
6664         }
6665
6666         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
6667         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
6668         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
6669         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
6670
6671         sctx->flags = arg->flags;
6672
6673         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
6674         if (!sctx->send_filp) {
6675                 ret = -EBADF;
6676                 goto out;
6677         }
6678
6679         sctx->send_root = send_root;
6680         /*
6681          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6682          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6683          */
6684         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6685                 ret = -EPERM;
6686                 goto out;
6687         }
6688
6689         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6690
6691         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6692         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
6693         if (!sctx->send_buf) {
6694                 ret = -ENOMEM;
6695                 goto out;
6696         }
6697
6698         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
6699         if (!sctx->read_buf) {
6700                 ret = -ENOMEM;
6701                 goto out;
6702         }
6703
6704         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6705         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6706         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6707
6708         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
6709
6710         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6711         if (!sctx->clone_roots) {
6712                 ret = -ENOMEM;
6713                 goto out;
6714         }
6715
6716         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
6717
6718         if (arg->clone_sources_count) {
6719                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6720                 if (!clone_sources_tmp) {
6721                         ret = -ENOMEM;
6722                         goto out;
6723                 }
6724
6725                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6726                                 alloc_size);
6727                 if (ret) {
6728                         ret = -EFAULT;
6729                         goto out;
6730                 }
6731
6732                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6733                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6734                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6735                         key.offset = (u64)-1;
6736
6737                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6738
6739                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6740                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6741                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6742                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6743                                 goto out;
6744                         }
6745                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6746                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6747                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6748                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6749                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6750                                 ret = -EPERM;
6751                                 goto out;
6752                         }
6753                         clone_root->send_in_progress++;
6754                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6755                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6756
6757                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6758                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6759                 }
6760                 kvfree(clone_sources_tmp);
6761                 clone_sources_tmp = NULL;
6762         }
6763
6764         if (arg->parent_root) {
6765                 key.objectid = arg->parent_root;
6766                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6767                 key.offset = (u64)-1;
6768
6769                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6770
6771                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6772                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6773                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6774                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6775                         goto out;
6776                 }
6777
6778                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6779                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6780                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6781                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6782                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6783                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6784                         ret = -EPERM;
6785                         goto out;
6786                 }
6787                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6788
6789                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6790         }
6791
6792         /*
6793          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6794          * is behind the current send position. This is checked while searching
6795          * for possible clone sources.
6796          */
6797         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6798
6799         /* We do a bsearch later */
6800         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6801                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6802                         NULL);
6803         sort_clone_roots = 1;
6804
6805         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6806         if (ret)
6807                 goto out;
6808
6809         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6810         ret = send_subvol(sctx);
6811         current->journal_info = NULL;
6812         if (ret < 0)
6813                 goto out;
6814
6815         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6816                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6817                 if (ret < 0)
6818                         goto out;
6819                 ret = send_cmd(sctx);
6820                 if (ret < 0)
6821                         goto out;
6822         }
6823
6824 out:
6825         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6826         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6827                 struct rb_node *n;
6828                 struct pending_dir_move *pm;
6829
6830                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6831                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6832                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6833                         struct pending_dir_move *pm2;
6834
6835                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6836                                                struct pending_dir_move, list);
6837                         free_pending_move(sctx, pm2);
6838                 }
6839                 free_pending_move(sctx, pm);
6840         }
6841
6842         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6843         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6844                 struct rb_node *n;
6845                 struct waiting_dir_move *dm;
6846
6847                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6848                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6849                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6850                 kfree(dm);
6851         }
6852
6853         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6854         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6855                 struct rb_node *n;
6856                 struct orphan_dir_info *odi;
6857
6858                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6859                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6860                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6861         }
6862
6863         if (sort_clone_roots) {
6864                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6865                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6866                                         sctx->clone_roots[i].root);
6867         } else {
6868                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6869                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6870                                         sctx->clone_roots[i].root);
6871
6872                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6873         }
6874         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6875                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6876
6877         kvfree(clone_sources_tmp);
6878
6879         if (sctx) {
6880                 if (sctx->send_filp)
6881                         fput(sctx->send_filp);
6882
6883                 kvfree(sctx->clone_roots);
6884                 kvfree(sctx->send_buf);
6885                 kvfree(sctx->read_buf);
6886
6887                 name_cache_free(sctx);
6888
6889                 kfree(sctx);
6890         }
6891
6892         return ret;
6893 }