fs/btrfs/send.c

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