Linux 4.5-rc1
[linux-drm-fsl-dcu.git] / fs / btrfs / send.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public
6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public
14  * License along with this program; if not, write to the
15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/bsearch.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/file.h>
22 #include <linux/sort.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/xattr.h>
25 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/string.h>
29
30 #include "send.h"
31 #include "backref.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "locking.h"
34 #include "disk-io.h"
35 #include "btrfs_inode.h"
36 #include "transaction.h"
37
38 static int g_verbose = 0;
39
40 #define verbose_printk(...) if (g_verbose) printk(__VA_ARGS__)
41
42 /*
43  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
44  * It reallocates the internal buffer on demand.
45  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
46  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
47  * unreversed if needed.
48  */
49 struct fs_path {
50         union {
51                 struct {
52                         char *start;
53                         char *end;
54
55                         char *buf;
56                         unsigned short buf_len:15;
57                         unsigned short reversed:1;
58                         char inline_buf[];
59                 };
60                 /*
61                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
62                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
63                  * a allocation later during send.
64                  */
65                 char pad[256];
66         };
67 };
68 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
69         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
70
71
72 /* reused for each extent */
73 struct clone_root {
74         struct btrfs_root *root;
75         u64 ino;
76         u64 offset;
77
78         u64 found_refs;
79 };
80
81 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
82 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
83
84 struct send_ctx {
85         struct file *send_filp;
86         loff_t send_off;
87         char *send_buf;
88         u32 send_size;
89         u32 send_max_size;
90         u64 total_send_size;
91         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
92         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
93
94         struct btrfs_root *send_root;
95         struct btrfs_root *parent_root;
96         struct clone_root *clone_roots;
97         int clone_roots_cnt;
98
99         /* current state of the compare_tree call */
100         struct btrfs_path *left_path;
101         struct btrfs_path *right_path;
102         struct btrfs_key *cmp_key;
103
104         /*
105          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
106          * these are the values from the deleted inode.
107          */
108         u64 cur_ino;
109         u64 cur_inode_gen;
110         int cur_inode_new;
111         int cur_inode_new_gen;
112         int cur_inode_deleted;
113         u64 cur_inode_size;
114         u64 cur_inode_mode;
115         u64 cur_inode_rdev;
116         u64 cur_inode_last_extent;
117
118         u64 send_progress;
119
120         struct list_head new_refs;
121         struct list_head deleted_refs;
122
123         struct radix_tree_root name_cache;
124         struct list_head name_cache_list;
125         int name_cache_size;
126
127         struct file_ra_state ra;
128
129         char *read_buf;
130
131         /*
132          * We process inodes by their increasing order, so if before an
133          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
134          * directories such that a directory with a lower inode number was
135          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
136          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
137          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
138          * must process the directory with higher inode number first, then
139          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
140          * number. Example follows.
141          *
142          * Tree state when the first send was performed:
143          *
144          * .
145          * |-- a                   (ino 257)
146          *     |-- b               (ino 258)
147          *         |
148          *         |
149          *         |-- c           (ino 259)
150          *         |   |-- d       (ino 260)
151          *         |
152          *         |-- c2          (ino 261)
153          *
154          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
155          *
156          * .
157          * |-- a                   (ino 257)
158          *     |-- b               (ino 258)
159          *         |-- c2          (ino 261)
160          *             |-- d2      (ino 260)
161          *                 |-- cc  (ino 259)
162          *
163          * The sequence of steps that lead to the second state was:
164          *
165          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
166          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
167          *
168          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
169          * before we move "d", which has higher inode number.
170          *
171          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
172          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
173          */
174
175         /* Indexed by parent directory inode number. */
176         struct rb_root pending_dir_moves;
177
178         /*
179          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
180          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
181          * own move/rename can be performed.
182          */
183         struct rb_root waiting_dir_moves;
184
185         /*
186          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
187          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
188          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
189          * is performed. Example:
190          *
191          * Parent snapshot:
192          *
193          * .                        (ino 256)
194          * |-- a/                   (ino 257)
195          *     |-- b/               (ino 258)
196          *         |-- c/           (ino 259)
197          *         |   |-- x/       (ino 260)
198          *         |
199          *         |-- y/           (ino 261)
200          *
201          * Send snapshot:
202          *
203          * .                        (ino 256)
204          * |-- a/                   (ino 257)
205          *     |-- b/               (ino 258)
206          *         |-- YY/          (ino 261)
207          *              |-- x/      (ino 260)
208          *
209          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
210          * rm -f /a/b/c/foo.txt
211          * mv /a/b/y /a/b/YY
212          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
213          * rmdir /a/b/c
214          *
215          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
216          * parent is processed (as explained above), but all other operations
217          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
218          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
219          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
220          * memorize that name.
221          *
222          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
223          */
224         struct rb_root orphan_dirs;
225 };
226
227 struct pending_dir_move {
228         struct rb_node node;
229         struct list_head list;
230         u64 parent_ino;
231         u64 ino;
232         u64 gen;
233         bool is_orphan;
234         struct list_head update_refs;
235 };
236
237 struct waiting_dir_move {
238         struct rb_node node;
239         u64 ino;
240         /*
241          * There might be some directory that could not be removed because it
242          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
243          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
244          */
245         u64 rmdir_ino;
246         bool orphanized;
247 };
248
249 struct orphan_dir_info {
250         struct rb_node node;
251         u64 ino;
252         u64 gen;
253 };
254
255 struct name_cache_entry {
256         struct list_head list;
257         /*
258          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
259          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
260          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
261          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
262          * entries where two entries have the same inum but different
263          * generations.
264          */
265         struct list_head radix_list;
266         u64 ino;
267         u64 gen;
268         u64 parent_ino;
269         u64 parent_gen;
270         int ret;
271         int need_later_update;
272         int name_len;
273         char name[];
274 };
275
276 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
277
278 static struct waiting_dir_move *
279 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
280
281 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
282
283 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
284 {
285         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
286                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
287                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
288 }
289
290 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
291 {
292         if (p->reversed) {
293                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
294                 p->end = p->start;
295                 *p->start = 0;
296         } else {
297                 p->start = p->buf;
298                 p->end = p->start;
299                 *p->start = 0;
300         }
301 }
302
303 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
304 {
305         struct fs_path *p;
306
307         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_NOFS);
308         if (!p)
309                 return NULL;
310         p->reversed = 0;
311         p->buf = p->inline_buf;
312         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
313         fs_path_reset(p);
314         return p;
315 }
316
317 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
318 {
319         struct fs_path *p;
320
321         p = fs_path_alloc();
322         if (!p)
323                 return NULL;
324         p->reversed = 1;
325         fs_path_reset(p);
326         return p;
327 }
328
329 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
330 {
331         if (!p)
332                 return;
333         if (p->buf != p->inline_buf)
334                 kfree(p->buf);
335         kfree(p);
336 }
337
338 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
339 {
340         return p->end - p->start;
341 }
342
343 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
344 {
345         char *tmp_buf;
346         int path_len;
347         int old_buf_len;
348
349         len++;
350
351         if (p->buf_len >= len)
352                 return 0;
353
354         if (len > PATH_MAX) {
355                 WARN_ON(1);
356                 return -ENOMEM;
357         }
358
359         path_len = p->end - p->start;
360         old_buf_len = p->buf_len;
361
362         /*
363          * First time the inline_buf does not suffice
364          */
365         if (p->buf == p->inline_buf) {
366                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_NOFS);
367                 if (tmp_buf)
368                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
369         } else {
370                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_NOFS);
371         }
372         if (!tmp_buf)
373                 return -ENOMEM;
374         p->buf = tmp_buf;
375         /*
376          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
377          * happen most of the time
378          */
379         p->buf_len = ksize(p->buf);
380
381         if (p->reversed) {
382                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
383                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
384                 p->start = p->end - path_len;
385                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
386         } else {
387                 p->start = p->buf;
388                 p->end = p->start + path_len;
389         }
390         return 0;
391 }
392
393 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
394                                    char **prepared)
395 {
396         int ret;
397         int new_len;
398
399         new_len = p->end - p->start + name_len;
400         if (p->start != p->end)
401                 new_len++;
402         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
403         if (ret < 0)
404                 goto out;
405
406         if (p->reversed) {
407                 if (p->start != p->end)
408                         *--p->start = '/';
409                 p->start -= name_len;
410                 *prepared = p->start;
411         } else {
412                 if (p->start != p->end)
413                         *p->end++ = '/';
414                 *prepared = p->end;
415                 p->end += name_len;
416                 *p->end = 0;
417         }
418
419 out:
420         return ret;
421 }
422
423 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
424 {
425         int ret;
426         char *prepared;
427
428         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
429         if (ret < 0)
430                 goto out;
431         memcpy(prepared, name, name_len);
432
433 out:
434         return ret;
435 }
436
437 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
438 {
439         int ret;
440         char *prepared;
441
442         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
443         if (ret < 0)
444                 goto out;
445         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
446
447 out:
448         return ret;
449 }
450
451 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
452                                           struct extent_buffer *eb,
453                                           unsigned long off, int len)
454 {
455         int ret;
456         char *prepared;
457
458         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
459         if (ret < 0)
460                 goto out;
461
462         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
463
464 out:
465         return ret;
466 }
467
468 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
469 {
470         int ret;
471
472         p->reversed = from->reversed;
473         fs_path_reset(p);
474
475         ret = fs_path_add_path(p, from);
476
477         return ret;
478 }
479
480
481 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
482 {
483         char *tmp;
484         int len;
485
486         if (!p->reversed)
487                 return;
488
489         tmp = p->start;
490         len = p->end - p->start;
491         p->start = p->buf;
492         p->end = p->start + len;
493         memmove(p->start, tmp, len + 1);
494         p->reversed = 0;
495 }
496
497 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
498 {
499         struct btrfs_path *path;
500
501         path = btrfs_alloc_path();
502         if (!path)
503                 return NULL;
504         path->search_commit_root = 1;
505         path->skip_locking = 1;
506         path->need_commit_sem = 1;
507         return path;
508 }
509
510 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
511 {
512         int ret;
513         mm_segment_t old_fs;
514         u32 pos = 0;
515
516         old_fs = get_fs();
517         set_fs(KERNEL_DS);
518
519         while (pos < len) {
520                 ret = vfs_write(filp, (__force const char __user *)buf + pos,
521                                 len - pos, off);
522                 /* TODO handle that correctly */
523                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
524                         continue;
525                 }*/
526                 if (ret < 0)
527                         goto out;
528                 if (ret == 0) {
529                         ret = -EIO;
530                         goto out;
531                 }
532                 pos += ret;
533         }
534
535         ret = 0;
536
537 out:
538         set_fs(old_fs);
539         return ret;
540 }
541
542 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
543 {
544         struct btrfs_tlv_header *hdr;
545         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
546         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
547
548         if (unlikely(left < total_len))
549                 return -EOVERFLOW;
550
551         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
552         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
553         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
554         memcpy(hdr + 1, data, len);
555         sctx->send_size += total_len;
556
557         return 0;
558 }
559
560 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
561         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
562                         u##bits attr, u##bits value)                    \
563         {                                                               \
564                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
565                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
566         }
567
568 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
569
570 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
571                           const char *str, int len)
572 {
573         if (len == -1)
574                 len = strlen(str);
575         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
576 }
577
578 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
579                         const u8 *uuid)
580 {
581         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
582 }
583
584 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
585                                   struct extent_buffer *eb,
586                                   struct btrfs_timespec *ts)
587 {
588         struct btrfs_timespec bts;
589         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
590         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
591 }
592
593
594 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, attrlen, data) \
595         do { \
596                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, attrlen, data); \
597                 if (ret < 0) \
598                         goto tlv_put_failure; \
599         } while (0)
600
601 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
602         do { \
603                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
604                 if (ret < 0) \
605                         goto tlv_put_failure; \
606         } while (0)
607
608 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
609 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
610 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
611 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
612 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
613         do { \
614                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
615                 if (ret < 0) \
616                         goto tlv_put_failure; \
617         } while (0)
618 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
619         do { \
620                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
621                         p->end - p->start); \
622                 if (ret < 0) \
623                         goto tlv_put_failure; \
624         } while(0)
625 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
626         do { \
627                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
628                 if (ret < 0) \
629                         goto tlv_put_failure; \
630         } while (0)
631 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
632         do { \
633                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
634                 if (ret < 0) \
635                         goto tlv_put_failure; \
636         } while (0)
637
638 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
639 {
640         struct btrfs_stream_header hdr;
641
642         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
643         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
644
645         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
646                                         &sctx->send_off);
647 }
648
649 /*
650  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
651  */
652 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
653 {
654         struct btrfs_cmd_header *hdr;
655
656         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
657                 return -EINVAL;
658
659         BUG_ON(sctx->send_size);
660
661         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
662         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
663         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
664
665         return 0;
666 }
667
668 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
669 {
670         int ret;
671         struct btrfs_cmd_header *hdr;
672         u32 crc;
673
674         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
675         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
676         hdr->crc = 0;
677
678         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
679         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
680
681         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
682                                         &sctx->send_off);
683
684         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
685         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
686         sctx->send_size = 0;
687
688         return ret;
689 }
690
691 /*
692  * Sends a move instruction to user space
693  */
694 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
695                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
696 {
697         int ret;
698
699 verbose_printk("btrfs: send_rename %s -> %s\n", from->start, to->start);
700
701         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
702         if (ret < 0)
703                 goto out;
704
705         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
706         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
707
708         ret = send_cmd(sctx);
709
710 tlv_put_failure:
711 out:
712         return ret;
713 }
714
715 /*
716  * Sends a link instruction to user space
717  */
718 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
719                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
720 {
721         int ret;
722
723 verbose_printk("btrfs: send_link %s -> %s\n", path->start, lnk->start);
724
725         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
726         if (ret < 0)
727                 goto out;
728
729         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
730         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
731
732         ret = send_cmd(sctx);
733
734 tlv_put_failure:
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 /*
740  * Sends an unlink instruction to user space
741  */
742 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
743 {
744         int ret;
745
746 verbose_printk("btrfs: send_unlink %s\n", path->start);
747
748         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
749         if (ret < 0)
750                 goto out;
751
752         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
753
754         ret = send_cmd(sctx);
755
756 tlv_put_failure:
757 out:
758         return ret;
759 }
760
761 /*
762  * Sends a rmdir instruction to user space
763  */
764 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
765 {
766         int ret;
767
768 verbose_printk("btrfs: send_rmdir %s\n", path->start);
769
770         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
771         if (ret < 0)
772                 goto out;
773
774         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
775
776         ret = send_cmd(sctx);
777
778 tlv_put_failure:
779 out:
780         return ret;
781 }
782
783 /*
784  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
785  */
786 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
787                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
788                           u64 *gid, u64 *rdev)
789 {
790         int ret;
791         struct btrfs_inode_item *ii;
792         struct btrfs_key key;
793
794         key.objectid = ino;
795         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
796         key.offset = 0;
797         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
798         if (ret) {
799                 if (ret > 0)
800                         ret = -ENOENT;
801                 return ret;
802         }
803
804         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
805                         struct btrfs_inode_item);
806         if (size)
807                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
808         if (gen)
809                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
810         if (mode)
811                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
812         if (uid)
813                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
814         if (gid)
815                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
816         if (rdev)
817                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
818
819         return ret;
820 }
821
822 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
823                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
824                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
825                           u64 *rdev)
826 {
827         struct btrfs_path *path;
828         int ret;
829
830         path = alloc_path_for_send();
831         if (!path)
832                 return -ENOMEM;
833         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
834                                rdev);
835         btrfs_free_path(path);
836         return ret;
837 }
838
839 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
840                                    struct fs_path *p,
841                                    void *ctx);
842
843 /*
844  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
845  * btrfs_inode_extref.
846  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
847  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
848  *
849  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
850  */
851 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
852                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
853                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
854 {
855         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
856         struct btrfs_item *item;
857         struct btrfs_inode_ref *iref;
858         struct btrfs_inode_extref *extref;
859         struct btrfs_path *tmp_path;
860         struct fs_path *p;
861         u32 cur = 0;
862         u32 total;
863         int slot = path->slots[0];
864         u32 name_len;
865         char *start;
866         int ret = 0;
867         int num = 0;
868         int index;
869         u64 dir;
870         unsigned long name_off;
871         unsigned long elem_size;
872         unsigned long ptr;
873
874         p = fs_path_alloc_reversed();
875         if (!p)
876                 return -ENOMEM;
877
878         tmp_path = alloc_path_for_send();
879         if (!tmp_path) {
880                 fs_path_free(p);
881                 return -ENOMEM;
882         }
883
884
885         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
886                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
887                                                     struct btrfs_inode_ref);
888                 item = btrfs_item_nr(slot);
889                 total = btrfs_item_size(eb, item);
890                 elem_size = sizeof(*iref);
891         } else {
892                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
893                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
894                 elem_size = sizeof(*extref);
895         }
896
897         while (cur < total) {
898                 fs_path_reset(p);
899
900                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
901                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
902                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
903                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
904                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
905                         dir = found_key->offset;
906                 } else {
907                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
908                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
909                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
910                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
911                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
912                 }
913
914                 if (resolve) {
915                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
916                                                   name_off, eb, dir,
917                                                   p->buf, p->buf_len);
918                         if (IS_ERR(start)) {
919                                 ret = PTR_ERR(start);
920                                 goto out;
921                         }
922                         if (start < p->buf) {
923                                 /* overflow , try again with larger buffer */
924                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
925                                                 p->buf_len + p->buf - start);
926                                 if (ret < 0)
927                                         goto out;
928                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
929                                                           name_len, name_off,
930                                                           eb, dir,
931                                                           p->buf, p->buf_len);
932                                 if (IS_ERR(start)) {
933                                         ret = PTR_ERR(start);
934                                         goto out;
935                                 }
936                                 BUG_ON(start < p->buf);
937                         }
938                         p->start = start;
939                 } else {
940                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
941                                                              name_len);
942                         if (ret < 0)
943                                 goto out;
944                 }
945
946                 cur += elem_size + name_len;
947                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
948                 if (ret)
949                         goto out;
950                 num++;
951         }
952
953 out:
954         btrfs_free_path(tmp_path);
955         fs_path_free(p);
956         return ret;
957 }
958
959 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
960                                   const char *name, int name_len,
961                                   const char *data, int data_len,
962                                   u8 type, void *ctx);
963
964 /*
965  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
966  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
967  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
968  *
969  * path must point to the dir item when called.
970  */
971 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
972                             struct btrfs_key *found_key,
973                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
974 {
975         int ret = 0;
976         struct extent_buffer *eb;
977         struct btrfs_item *item;
978         struct btrfs_dir_item *di;
979         struct btrfs_key di_key;
980         char *buf = NULL;
981         int buf_len;
982         u32 name_len;
983         u32 data_len;
984         u32 cur;
985         u32 len;
986         u32 total;
987         int slot;
988         int num;
989         u8 type;
990
991         /*
992          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
993          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
994          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
995          * values are small.
996          */
997         buf_len = PATH_MAX;
998         buf = kmalloc(buf_len, GFP_NOFS);
999         if (!buf) {
1000                 ret = -ENOMEM;
1001                 goto out;
1002         }
1003
1004         eb = path->nodes[0];
1005         slot = path->slots[0];
1006         item = btrfs_item_nr(slot);
1007         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1008         cur = 0;
1009         len = 0;
1010         total = btrfs_item_size(eb, item);
1011
1012         num = 0;
1013         while (cur < total) {
1014                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1015                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1016                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1017                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1018
1019                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1020                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1021                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1022                                 goto out;
1023                         }
1024                         if (name_len + data_len > BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root)) {
1025                                 ret = -E2BIG;
1026                                 goto out;
1027                         }
1028                 } else {
1029                         /*
1030                          * Path too long
1031                          */
1032                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1033                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1034                                 goto out;
1035                         }
1036                 }
1037
1038                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1039                         buf_len = name_len + data_len;
1040                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1041                                 vfree(buf);
1042                                 buf = NULL;
1043                         } else {
1044                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1045                                                      GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
1046
1047                                 if (!tmp)
1048                                         kfree(buf);
1049                                 buf = tmp;
1050                         }
1051                         if (!buf) {
1052                                 buf = vmalloc(buf_len);
1053                                 if (!buf) {
1054                                         ret = -ENOMEM;
1055                                         goto out;
1056                                 }
1057                         }
1058                 }
1059
1060                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1061                                 name_len + data_len);
1062
1063                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1064                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1065                 cur += len;
1066
1067                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1068                                 data_len, type, ctx);
1069                 if (ret < 0)
1070                         goto out;
1071                 if (ret) {
1072                         ret = 0;
1073                         goto out;
1074                 }
1075
1076                 num++;
1077         }
1078
1079 out:
1080         kvfree(buf);
1081         return ret;
1082 }
1083
1084 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1085                             struct fs_path *p, void *ctx)
1086 {
1087         int ret;
1088         struct fs_path *pt = ctx;
1089
1090         ret = fs_path_copy(pt, p);
1091         if (ret < 0)
1092                 return ret;
1093
1094         /* we want the first only */
1095         return 1;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1100  * ref/hardlink, this is ignored.
1101  */
1102 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1103                           u64 ino, struct fs_path *path)
1104 {
1105         int ret;
1106         struct btrfs_key key, found_key;
1107         struct btrfs_path *p;
1108
1109         p = alloc_path_for_send();
1110         if (!p)
1111                 return -ENOMEM;
1112
1113         fs_path_reset(path);
1114
1115         key.objectid = ino;
1116         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1117         key.offset = 0;
1118
1119         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1120         if (ret < 0)
1121                 goto out;
1122         if (ret) {
1123                 ret = 1;
1124                 goto out;
1125         }
1126         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1127         if (found_key.objectid != ino ||
1128             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1129              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1130                 ret = -ENOENT;
1131                 goto out;
1132         }
1133
1134         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1135                                 __copy_first_ref, path);
1136         if (ret < 0)
1137                 goto out;
1138         ret = 0;
1139
1140 out:
1141         btrfs_free_path(p);
1142         return ret;
1143 }
1144
1145 struct backref_ctx {
1146         struct send_ctx *sctx;
1147
1148         struct btrfs_path *path;
1149         /* number of total found references */
1150         u64 found;
1151
1152         /*
1153          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1154          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1155          */
1156         u64 cur_objectid;
1157         u64 cur_offset;
1158
1159         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1160         u64 extent_len;
1161
1162         /* data offset in the file extent item */
1163         u64 data_offset;
1164
1165         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1166         int found_itself;
1167 };
1168
1169 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1170 {
1171         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1172         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1173
1174         if (root < cr->root->objectid)
1175                 return -1;
1176         if (root > cr->root->objectid)
1177                 return 1;
1178         return 0;
1179 }
1180
1181 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1182 {
1183         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1184         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1185
1186         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1187                 return -1;
1188         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1189                 return 1;
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Called for every backref that is found for the current extent.
1195  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1196  */
1197 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1198 {
1199         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1200         struct clone_root *found;
1201         int ret;
1202         u64 i_size;
1203
1204         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1205         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1206                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1207                         sizeof(struct clone_root),
1208                         __clone_root_cmp_bsearch);
1209         if (!found)
1210                 return 0;
1211
1212         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1213             ino == bctx->cur_objectid &&
1214             offset == bctx->cur_offset) {
1215                 bctx->found_itself = 1;
1216         }
1217
1218         /*
1219          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1220          * accept clones from these extents.
1221          */
1222         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1223                                NULL, NULL, NULL);
1224         btrfs_release_path(bctx->path);
1225         if (ret < 0)
1226                 return ret;
1227
1228         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1229                 return 0;
1230
1231         /*
1232          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1233          * behind the current inode/offset.
1234          */
1235         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1236                 /*
1237                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1238                  * that is currently send. We may change this when
1239                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1240                  * file.
1241                  */
1242                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1243                         return 0;
1244 #if 0
1245                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1246                         return 0;
1247                 if (offset + bctx->extent_len > bctx->cur_offset)
1248                         return 0;
1249 #endif
1250         }
1251
1252         bctx->found++;
1253         found->found_refs++;
1254         if (ino < found->ino) {
1255                 found->ino = ino;
1256                 found->offset = offset;
1257         } else if (found->ino == ino) {
1258                 /*
1259                  * same extent found more then once in the same file.
1260                  */
1261                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1262                         found->offset = offset;
1263         }
1264
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1270  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1271  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1272  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1273  * inode+offset.
1274  *
1275  * path must point to the extent item when called.
1276  */
1277 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1278                              struct btrfs_path *path,
1279                              u64 ino, u64 data_offset,
1280                              u64 ino_size,
1281                              struct clone_root **found)
1282 {
1283         int ret;
1284         int extent_type;
1285         u64 logical;
1286         u64 disk_byte;
1287         u64 num_bytes;
1288         u64 extent_item_pos;
1289         u64 flags = 0;
1290         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1291         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1292         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1293         struct clone_root *cur_clone_root;
1294         struct btrfs_key found_key;
1295         struct btrfs_path *tmp_path;
1296         int compressed;
1297         u32 i;
1298
1299         tmp_path = alloc_path_for_send();
1300         if (!tmp_path)
1301                 return -ENOMEM;
1302
1303         /* We only use this path under the commit sem */
1304         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1305
1306         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_NOFS);
1307         if (!backref_ctx) {
1308                 ret = -ENOMEM;
1309                 goto out;
1310         }
1311
1312         backref_ctx->path = tmp_path;
1313
1314         if (data_offset >= ino_size) {
1315                 /*
1316                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1317                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1318                  * writing large files.
1319                  */
1320                 ret = 0;
1321                 goto out;
1322         }
1323
1324         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1325                         struct btrfs_file_extent_item);
1326         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1327         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1328                 ret = -ENOENT;
1329                 goto out;
1330         }
1331         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1332
1333         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1334         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1335         if (disk_byte == 0) {
1336                 ret = -ENOENT;
1337                 goto out;
1338         }
1339         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1340
1341         down_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
1342         ret = extent_from_logical(sctx->send_root->fs_info, disk_byte, tmp_path,
1343                                   &found_key, &flags);
1344         up_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
1345         btrfs_release_path(tmp_path);
1346
1347         if (ret < 0)
1348                 goto out;
1349         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1350                 ret = -EIO;
1351                 goto out;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Setup the clone roots.
1356          */
1357         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1358                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1359                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1360                 cur_clone_root->offset = 0;
1361                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1362         }
1363
1364         backref_ctx->sctx = sctx;
1365         backref_ctx->found = 0;
1366         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1367         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1368         backref_ctx->found_itself = 0;
1369         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1370         /*
1371          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1372          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1373          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1374          * the physical extent locations. We must take this into account to
1375          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1376          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1377          * receiving end.
1378          */
1379         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1380                 backref_ctx->data_offset = 0;
1381         else
1382                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1383
1384         /*
1385          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1386          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1387          * __iterate_backrefs work.
1388          */
1389         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1390                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1391
1392         /*
1393          * Now collect all backrefs.
1394          */
1395         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1396                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1397         else
1398                 extent_item_pos = 0;
1399         ret = iterate_extent_inodes(sctx->send_root->fs_info,
1400                                         found_key.objectid, extent_item_pos, 1,
1401                                         __iterate_backrefs, backref_ctx);
1402
1403         if (ret < 0)
1404                 goto out;
1405
1406         if (!backref_ctx->found_itself) {
1407                 /* found a bug in backref code? */
1408                 ret = -EIO;
1409                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info, "did not find backref in "
1410                                 "send_root. inode=%llu, offset=%llu, "
1411                                 "disk_byte=%llu found extent=%llu",
1412                                 ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1413                 goto out;
1414         }
1415
1416 verbose_printk(KERN_DEBUG "btrfs: find_extent_clone: data_offset=%llu, "
1417                 "ino=%llu, "
1418                 "num_bytes=%llu, logical=%llu\n",
1419                 data_offset, ino, num_bytes, logical);
1420
1421         if (!backref_ctx->found)
1422                 verbose_printk("btrfs:    no clones found\n");
1423
1424         cur_clone_root = NULL;
1425         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1426                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1427                         if (!cur_clone_root)
1428                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1429                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1430                                 /* prefer clones from send_root over others */
1431                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1432                 }
1433
1434         }
1435
1436         if (cur_clone_root) {
1437                 *found = cur_clone_root;
1438                 ret = 0;
1439         } else {
1440                 ret = -ENOENT;
1441         }
1442
1443 out:
1444         btrfs_free_path(tmp_path);
1445         kfree(backref_ctx);
1446         return ret;
1447 }
1448
1449 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1450                         u64 ino,
1451                         struct fs_path *dest)
1452 {
1453         int ret;
1454         struct btrfs_path *path;
1455         struct btrfs_key key;
1456         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1457         u8 type;
1458         u8 compression;
1459         unsigned long off;
1460         int len;
1461
1462         path = alloc_path_for_send();
1463         if (!path)
1464                 return -ENOMEM;
1465
1466         key.objectid = ino;
1467         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1468         key.offset = 0;
1469         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1470         if (ret < 0)
1471                 goto out;
1472         if (ret) {
1473                 /*
1474                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1475                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1476                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1477                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1478                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1479                  * can delete the symlink.
1480                  */
1481                 btrfs_err(root->fs_info,
1482                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1483                           ino, root->root_key.objectid);
1484                 ret = -EIO;
1485                 goto out;
1486         }
1487
1488         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1489                         struct btrfs_file_extent_item);
1490         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1491         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1492         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1493         BUG_ON(compression);
1494
1495         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1496         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1497
1498         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1499
1500 out:
1501         btrfs_free_path(path);
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1507  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1508  */
1509 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1510                            u64 ino, u64 gen,
1511                            struct fs_path *dest)
1512 {
1513         int ret = 0;
1514         struct btrfs_path *path;
1515         struct btrfs_dir_item *di;
1516         char tmp[64];
1517         int len;
1518         u64 idx = 0;
1519
1520         path = alloc_path_for_send();
1521         if (!path)
1522                 return -ENOMEM;
1523
1524         while (1) {
1525                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1526                                 ino, gen, idx);
1527                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1528
1529                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1530                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1531                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1532                 btrfs_release_path(path);
1533                 if (IS_ERR(di)) {
1534                         ret = PTR_ERR(di);
1535                         goto out;
1536                 }
1537                 if (di) {
1538                         /* not unique, try again */
1539                         idx++;
1540                         continue;
1541                 }
1542
1543                 if (!sctx->parent_root) {
1544                         /* unique */
1545                         ret = 0;
1546                         break;
1547                 }
1548
1549                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1550                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1551                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1552                 btrfs_release_path(path);
1553                 if (IS_ERR(di)) {
1554                         ret = PTR_ERR(di);
1555                         goto out;
1556                 }
1557                 if (di) {
1558                         /* not unique, try again */
1559                         idx++;
1560                         continue;
1561                 }
1562                 /* unique */
1563                 break;
1564         }
1565
1566         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1567
1568 out:
1569         btrfs_free_path(path);
1570         return ret;
1571 }
1572
1573 enum inode_state {
1574         inode_state_no_change,
1575         inode_state_will_create,
1576         inode_state_did_create,
1577         inode_state_will_delete,
1578         inode_state_did_delete,
1579 };
1580
1581 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1582 {
1583         int ret;
1584         int left_ret;
1585         int right_ret;
1586         u64 left_gen;
1587         u64 right_gen;
1588
1589         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1590                         NULL, NULL);
1591         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1592                 goto out;
1593         left_ret = ret;
1594
1595         if (!sctx->parent_root) {
1596                 right_ret = -ENOENT;
1597         } else {
1598                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1599                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1600                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1601                         goto out;
1602                 right_ret = ret;
1603         }
1604
1605         if (!left_ret && !right_ret) {
1606                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1607                         ret = inode_state_no_change;
1608                 } else if (left_gen == gen) {
1609                         if (ino < sctx->send_progress)
1610                                 ret = inode_state_did_create;
1611                         else
1612                                 ret = inode_state_will_create;
1613                 } else if (right_gen == gen) {
1614                         if (ino < sctx->send_progress)
1615                                 ret = inode_state_did_delete;
1616                         else
1617                                 ret = inode_state_will_delete;
1618                 } else  {
1619                         ret = -ENOENT;
1620                 }
1621         } else if (!left_ret) {
1622                 if (left_gen == gen) {
1623                         if (ino < sctx->send_progress)
1624                                 ret = inode_state_did_create;
1625                         else
1626                                 ret = inode_state_will_create;
1627                 } else {
1628                         ret = -ENOENT;
1629                 }
1630         } else if (!right_ret) {
1631                 if (right_gen == gen) {
1632                         if (ino < sctx->send_progress)
1633                                 ret = inode_state_did_delete;
1634                         else
1635                                 ret = inode_state_will_delete;
1636                 } else {
1637                         ret = -ENOENT;
1638                 }
1639         } else {
1640                 ret = -ENOENT;
1641         }
1642
1643 out:
1644         return ret;
1645 }
1646
1647 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1648 {
1649         int ret;
1650
1651         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1652         if (ret < 0)
1653                 goto out;
1654
1655         if (ret == inode_state_no_change ||
1656             ret == inode_state_did_create ||
1657             ret == inode_state_will_delete)
1658                 ret = 1;
1659         else
1660                 ret = 0;
1661
1662 out:
1663         return ret;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1668  */
1669 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1670                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1671                                  u64 *found_inode,
1672                                  u8 *found_type)
1673 {
1674         int ret = 0;
1675         struct btrfs_dir_item *di;
1676         struct btrfs_key key;
1677         struct btrfs_path *path;
1678
1679         path = alloc_path_for_send();
1680         if (!path)
1681                 return -ENOMEM;
1682
1683         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1684                         dir, name, name_len, 0);
1685         if (!di) {
1686                 ret = -ENOENT;
1687                 goto out;
1688         }
1689         if (IS_ERR(di)) {
1690                 ret = PTR_ERR(di);
1691                 goto out;
1692         }
1693         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1694         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1695                 ret = -ENOENT;
1696                 goto out;
1697         }
1698         *found_inode = key.objectid;
1699         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1700
1701 out:
1702         btrfs_free_path(path);
1703         return ret;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1708  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1709  */
1710 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1711                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1712 {
1713         int ret;
1714         struct btrfs_key key;
1715         struct btrfs_key found_key;
1716         struct btrfs_path *path;
1717         int len;
1718         u64 parent_dir;
1719
1720         path = alloc_path_for_send();
1721         if (!path)
1722                 return -ENOMEM;
1723
1724         key.objectid = ino;
1725         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1726         key.offset = 0;
1727
1728         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1729         if (ret < 0)
1730                 goto out;
1731         if (!ret)
1732                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1733                                 path->slots[0]);
1734         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1735             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1736              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1737                 ret = -ENOENT;
1738                 goto out;
1739         }
1740
1741         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1742                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1743                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1744                                       struct btrfs_inode_ref);
1745                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1746                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1747                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1748                                                      len);
1749                 parent_dir = found_key.offset;
1750         } else {
1751                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1752                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1753                                         struct btrfs_inode_extref);
1754                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1755                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1756                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1757                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1758         }
1759         if (ret < 0)
1760                 goto out;
1761         btrfs_release_path(path);
1762
1763         if (dir_gen) {
1764                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1765                                      NULL, NULL, NULL);
1766                 if (ret < 0)
1767                         goto out;
1768         }
1769
1770         *dir = parent_dir;
1771
1772 out:
1773         btrfs_free_path(path);
1774         return ret;
1775 }
1776
1777 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1778                         u64 ino, u64 dir,
1779                         const char *name, int name_len)
1780 {
1781         int ret;
1782         struct fs_path *tmp_name;
1783         u64 tmp_dir;
1784
1785         tmp_name = fs_path_alloc();
1786         if (!tmp_name)
1787                 return -ENOMEM;
1788
1789         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1790         if (ret < 0)
1791                 goto out;
1792
1793         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1794                 ret = 0;
1795                 goto out;
1796         }
1797
1798         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1799
1800 out:
1801         fs_path_free(tmp_name);
1802         return ret;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1807  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1808  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1809  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1810  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1811  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1812  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1813  * orphanizing is really required.
1814  */
1815 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1816                               const char *name, int name_len,
1817                               u64 *who_ino, u64 *who_gen)
1818 {
1819         int ret = 0;
1820         u64 gen;
1821         u64 other_inode = 0;
1822         u8 other_type = 0;
1823
1824         if (!sctx->parent_root)
1825                 goto out;
1826
1827         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1828         if (ret <= 0)
1829                 goto out;
1830
1831         /*
1832          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1833          * not delted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1834          * and we can just unlink this entry.
1835          */
1836         if (sctx->parent_root) {
1837                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1838                                      NULL, NULL, NULL);
1839                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1840                         goto out;
1841                 if (ret) {
1842                         ret = 0;
1843                         goto out;
1844                 }
1845                 if (gen != dir_gen)
1846                         goto out;
1847         }
1848
1849         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1850                         &other_inode, &other_type);
1851         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1852                 goto out;
1853         if (ret) {
1854                 ret = 0;
1855                 goto out;
1856         }
1857
1858         /*
1859          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1860          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1861          * overwrite anything at this point in time.
1862          */
1863         if (other_inode > sctx->send_progress) {
1864                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1865                                 who_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
1866                 if (ret < 0)
1867                         goto out;
1868
1869                 ret = 1;
1870                 *who_ino = other_inode;
1871         } else {
1872                 ret = 0;
1873         }
1874
1875 out:
1876         return ret;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1881  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1882  * thus the orphan name needs be used.
1883  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1884  * overwritten.
1885  */
1886 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1887                             u64 dir, u64 dir_gen,
1888                             u64 ino, u64 ino_gen,
1889                             const char *name, int name_len)
1890 {
1891         int ret = 0;
1892         u64 gen;
1893         u64 ow_inode;
1894         u8 other_type;
1895
1896         if (!sctx->parent_root)
1897                 goto out;
1898
1899         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1900         if (ret <= 0)
1901                 goto out;
1902
1903         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1904         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1905                         &ow_inode, &other_type);
1906         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1907                 goto out;
1908         if (ret) {
1909                 /* was never and will never be overwritten */
1910                 ret = 0;
1911                 goto out;
1912         }
1913
1914         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1915                         NULL, NULL);
1916         if (ret < 0)
1917                 goto out;
1918
1919         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1920                 ret = 0;
1921                 goto out;
1922         }
1923
1924         /*
1925          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1926          * The current inode being processed might have been the one that caused
1927          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1928          * the current inode being processed.
1929          */
1930         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1931             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1932              gen == sctx->cur_inode_gen))
1933                 ret = 1;
1934         else
1935                 ret = 0;
1936
1937 out:
1938         return ret;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1943  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1944  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1945  */
1946 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1947 {
1948         int ret = 0;
1949         struct fs_path *name = NULL;
1950         u64 dir;
1951         u64 dir_gen;
1952
1953         if (!sctx->parent_root)
1954                 goto out;
1955
1956         name = fs_path_alloc();
1957         if (!name)
1958                 return -ENOMEM;
1959
1960         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1961         if (ret < 0)
1962                 goto out;
1963
1964         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1965                         name->start, fs_path_len(name));
1966
1967 out:
1968         fs_path_free(name);
1969         return ret;
1970 }
1971
1972 /*
1973  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1974  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1975  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1976  * In case of error, nce is kfreed.
1977  */
1978 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
1979                              struct name_cache_entry *nce)
1980 {
1981         int ret = 0;
1982         struct list_head *nce_head;
1983
1984         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
1985                         (unsigned long)nce->ino);
1986         if (!nce_head) {
1987                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_NOFS);
1988                 if (!nce_head) {
1989                         kfree(nce);
1990                         return -ENOMEM;
1991                 }
1992                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
1993
1994                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
1995                 if (ret < 0) {
1996                         kfree(nce_head);
1997                         kfree(nce);
1998                         return ret;
1999                 }
2000         }
2001         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2002         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2003         sctx->name_cache_size++;
2004
2005         return ret;
2006 }
2007
2008 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2009                               struct name_cache_entry *nce)
2010 {
2011         struct list_head *nce_head;
2012
2013         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2014                         (unsigned long)nce->ino);
2015         if (!nce_head) {
2016                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2017               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2018                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2019         }
2020
2021         list_del(&nce->radix_list);
2022         list_del(&nce->list);
2023         sctx->name_cache_size--;
2024
2025         /*
2026          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2027          */
2028         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2029                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2030                 kfree(nce_head);
2031         }
2032 }
2033
2034 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2035                                                     u64 ino, u64 gen)
2036 {
2037         struct list_head *nce_head;
2038         struct name_cache_entry *cur;
2039
2040         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2041         if (!nce_head)
2042                 return NULL;
2043
2044         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2045                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2046                         return cur;
2047         }
2048         return NULL;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2053  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2054  */
2055 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2056 {
2057         list_del(&nce->list);
2058         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2063  */
2064 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2065 {
2066         struct name_cache_entry *nce;
2067
2068         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2069                 return;
2070
2071         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2072                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2073                                 struct name_cache_entry, list);
2074                 name_cache_delete(sctx, nce);
2075                 kfree(nce);
2076         }
2077 }
2078
2079 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2080 {
2081         struct name_cache_entry *nce;
2082
2083         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2084                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2085                                 struct name_cache_entry, list);
2086                 name_cache_delete(sctx, nce);
2087                 kfree(nce);
2088         }
2089 }
2090
2091 /*
2092  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2093  * Returns 0 if it succeeded.
2094  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2095  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2096  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2097  * Returns <0 in case of error.
2098  */
2099 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2100                                      u64 ino, u64 gen,
2101                                      u64 *parent_ino,
2102                                      u64 *parent_gen,
2103                                      struct fs_path *dest)
2104 {
2105         int ret;
2106         int nce_ret;
2107         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2108
2109         /*
2110          * First check if we already did a call to this function with the same
2111          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2112          * return the cached result.
2113          */
2114         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2115         if (nce) {
2116                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2117                         name_cache_delete(sctx, nce);
2118                         kfree(nce);
2119                         nce = NULL;
2120                 } else {
2121                         name_cache_used(sctx, nce);
2122                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2123                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2124                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2125                         if (ret < 0)
2126                                 goto out;
2127                         ret = nce->ret;
2128                         goto out;
2129                 }
2130         }
2131
2132         /*
2133          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2134          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2135          * __record_new_ref
2136          */
2137         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2138         if (ret < 0)
2139                 goto out;
2140
2141         if (!ret) {
2142                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2143                 if (ret < 0)
2144                         goto out;
2145                 ret = 1;
2146                 goto out_cache;
2147         }
2148
2149         /*
2150          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2151          * send_root or parent_root for ref lookup.
2152          */
2153         if (ino < sctx->send_progress)
2154                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2155                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2156         else
2157                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2158                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2159         if (ret < 0)
2160                 goto out;
2161
2162         /*
2163          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2164          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2165          */
2166         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2167                         dest->start, dest->end - dest->start);
2168         if (ret < 0)
2169                 goto out;
2170         if (ret) {
2171                 fs_path_reset(dest);
2172                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2173                 if (ret < 0)
2174                         goto out;
2175                 ret = 1;
2176         }
2177
2178 out_cache:
2179         /*
2180          * Store the result of the lookup in the name cache.
2181          */
2182         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_NOFS);
2183         if (!nce) {
2184                 ret = -ENOMEM;
2185                 goto out;
2186         }
2187
2188         nce->ino = ino;
2189         nce->gen = gen;
2190         nce->parent_ino = *parent_ino;
2191         nce->parent_gen = *parent_gen;
2192         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2193         nce->ret = ret;
2194         strcpy(nce->name, dest->start);
2195
2196         if (ino < sctx->send_progress)
2197                 nce->need_later_update = 0;
2198         else
2199                 nce->need_later_update = 1;
2200
2201         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2202         if (nce_ret < 0)
2203                 ret = nce_ret;
2204         name_cache_clean_unused(sctx);
2205
2206 out:
2207         return ret;
2208 }
2209
2210 /*
2211  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2212  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2213  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2214  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2215  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2216  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2217  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2218  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2219  *
2220  * When do we have have orphan inodes:
2221  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2222  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2223  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2224  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2225  *    orphan directory.
2226  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2227  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2228  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2229  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2230  *    the orphan inode.
2231  *
2232  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2233  * would be.
2234  */
2235 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2236                         struct fs_path *dest)
2237 {
2238         int ret = 0;
2239         struct fs_path *name = NULL;
2240         u64 parent_inode = 0;
2241         u64 parent_gen = 0;
2242         int stop = 0;
2243
2244         name = fs_path_alloc();
2245         if (!name) {
2246                 ret = -ENOMEM;
2247                 goto out;
2248         }
2249
2250         dest->reversed = 1;
2251         fs_path_reset(dest);
2252
2253         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2254                 struct waiting_dir_move *wdm;
2255
2256                 fs_path_reset(name);
2257
2258                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2259                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2260                         if (ret < 0)
2261                                 goto out;
2262                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2263                         break;
2264                 }
2265
2266                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2267                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2268                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2269                         stop = 1;
2270                 } else if (wdm) {
2271                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2272                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2273                 } else {
2274                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2275                                                         &parent_inode,
2276                                                         &parent_gen, name);
2277                         if (ret)
2278                                 stop = 1;
2279                 }
2280
2281                 if (ret < 0)
2282                         goto out;
2283
2284                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2285                 if (ret < 0)
2286                         goto out;
2287
2288                 ino = parent_inode;
2289                 gen = parent_gen;
2290         }
2291
2292 out:
2293         fs_path_free(name);
2294         if (!ret)
2295                 fs_path_unreverse(dest);
2296         return ret;
2297 }
2298
2299 /*
2300  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2301  */
2302 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2303 {
2304         int ret;
2305         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2306         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2307         struct btrfs_path *path;
2308         struct btrfs_key key;
2309         struct btrfs_root_ref *ref;
2310         struct extent_buffer *leaf;
2311         char *name = NULL;
2312         int namelen;
2313
2314         path = btrfs_alloc_path();
2315         if (!path)
2316                 return -ENOMEM;
2317
2318         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_NOFS);
2319         if (!name) {
2320                 btrfs_free_path(path);
2321                 return -ENOMEM;
2322         }
2323
2324         key.objectid = send_root->objectid;
2325         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2326         key.offset = 0;
2327
2328         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2329                                 &key, path, 1, 0);
2330         if (ret < 0)
2331                 goto out;
2332         if (ret) {
2333                 ret = -ENOENT;
2334                 goto out;
2335         }
2336
2337         leaf = path->nodes[0];
2338         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2339         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2340             key.objectid != send_root->objectid) {
2341                 ret = -ENOENT;
2342                 goto out;
2343         }
2344         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2345         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2346         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2347         btrfs_release_path(path);
2348
2349         if (parent_root) {
2350                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2351                 if (ret < 0)
2352                         goto out;
2353         } else {
2354                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2355                 if (ret < 0)
2356                         goto out;
2357         }
2358
2359         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2360
2361         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2362                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2363                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2364         else
2365                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2366                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2367
2368         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2369                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2370         if (parent_root) {
2371                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2372                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2373                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2374                 else
2375                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2376                                      parent_root->root_item.uuid);
2377                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2378                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2379         }
2380
2381         ret = send_cmd(sctx);
2382
2383 tlv_put_failure:
2384 out:
2385         btrfs_free_path(path);
2386         kfree(name);
2387         return ret;
2388 }
2389
2390 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2391 {
2392         int ret = 0;
2393         struct fs_path *p;
2394
2395 verbose_printk("btrfs: send_truncate %llu size=%llu\n", ino, size);
2396
2397         p = fs_path_alloc();
2398         if (!p)
2399                 return -ENOMEM;
2400
2401         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2402         if (ret < 0)
2403                 goto out;
2404
2405         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2406         if (ret < 0)
2407                 goto out;
2408         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2409         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2410
2411         ret = send_cmd(sctx);
2412
2413 tlv_put_failure:
2414 out:
2415         fs_path_free(p);
2416         return ret;
2417 }
2418
2419 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2420 {
2421         int ret = 0;
2422         struct fs_path *p;
2423
2424 verbose_printk("btrfs: send_chmod %llu mode=%llu\n", ino, mode);
2425
2426         p = fs_path_alloc();
2427         if (!p)
2428                 return -ENOMEM;
2429
2430         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2431         if (ret < 0)
2432                 goto out;
2433
2434         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2435         if (ret < 0)
2436                 goto out;
2437         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2438         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2439
2440         ret = send_cmd(sctx);
2441
2442 tlv_put_failure:
2443 out:
2444         fs_path_free(p);
2445         return ret;
2446 }
2447
2448 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2449 {
2450         int ret = 0;
2451         struct fs_path *p;
2452
2453 verbose_printk("btrfs: send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu\n", ino, uid, gid);
2454
2455         p = fs_path_alloc();
2456         if (!p)
2457                 return -ENOMEM;
2458
2459         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2460         if (ret < 0)
2461                 goto out;
2462
2463         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2464         if (ret < 0)
2465                 goto out;
2466         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2467         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2468         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2469
2470         ret = send_cmd(sctx);
2471
2472 tlv_put_failure:
2473 out:
2474         fs_path_free(p);
2475         return ret;
2476 }
2477
2478 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2479 {
2480         int ret = 0;
2481         struct fs_path *p = NULL;
2482         struct btrfs_inode_item *ii;
2483         struct btrfs_path *path = NULL;
2484         struct extent_buffer *eb;
2485         struct btrfs_key key;
2486         int slot;
2487
2488 verbose_printk("btrfs: send_utimes %llu\n", ino);
2489
2490         p = fs_path_alloc();
2491         if (!p)
2492                 return -ENOMEM;
2493
2494         path = alloc_path_for_send();
2495         if (!path) {
2496                 ret = -ENOMEM;
2497                 goto out;
2498         }
2499
2500         key.objectid = ino;
2501         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2502         key.offset = 0;
2503         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2504         if (ret < 0)
2505                 goto out;
2506
2507         eb = path->nodes[0];
2508         slot = path->slots[0];
2509         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2510
2511         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2512         if (ret < 0)
2513                 goto out;
2514
2515         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2516         if (ret < 0)
2517                 goto out;
2518         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2519         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2520         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2521         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2522         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2523
2524         ret = send_cmd(sctx);
2525
2526 tlv_put_failure:
2527 out:
2528         fs_path_free(p);
2529         btrfs_free_path(path);
2530         return ret;
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2535  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2536  * is created as orphan.
2537  */
2538 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2539 {
2540         int ret = 0;
2541         struct fs_path *p;
2542         int cmd;
2543         u64 gen;
2544         u64 mode;
2545         u64 rdev;
2546
2547 verbose_printk("btrfs: send_create_inode %llu\n", ino);
2548
2549         p = fs_path_alloc();
2550         if (!p)
2551                 return -ENOMEM;
2552
2553         if (ino != sctx->cur_ino) {
2554                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2555                                      NULL, NULL, &rdev);
2556                 if (ret < 0)
2557                         goto out;
2558         } else {
2559                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2560                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2561                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2562         }
2563
2564         if (S_ISREG(mode)) {
2565                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2566         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2567                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2568         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2569                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2570         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2571                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2572         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2573                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2574         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2575                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2576         } else {
2577                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2578                                 (int)(mode & S_IFMT));
2579                 ret = -ENOTSUPP;
2580                 goto out;
2581         }
2582
2583         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2584         if (ret < 0)
2585                 goto out;
2586
2587         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2588         if (ret < 0)
2589                 goto out;
2590
2591         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2592         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2593
2594         if (S_ISLNK(mode)) {
2595                 fs_path_reset(p);
2596                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2597                 if (ret < 0)
2598                         goto out;
2599                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2600         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2601                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2602                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2603                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2604         }
2605
2606         ret = send_cmd(sctx);
2607         if (ret < 0)
2608                 goto out;
2609
2610
2611 tlv_put_failure:
2612 out:
2613         fs_path_free(p);
2614         return ret;
2615 }
2616
2617 /*
2618  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2619  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2620  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2621  */
2622 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2623 {
2624         int ret = 0;
2625         struct btrfs_path *path = NULL;
2626         struct btrfs_key key;
2627         struct btrfs_key found_key;
2628         struct btrfs_key di_key;
2629         struct extent_buffer *eb;
2630         struct btrfs_dir_item *di;
2631         int slot;
2632
2633         path = alloc_path_for_send();
2634         if (!path) {
2635                 ret = -ENOMEM;
2636                 goto out;
2637         }
2638
2639         key.objectid = dir;
2640         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2641         key.offset = 0;
2642         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2643         if (ret < 0)
2644                 goto out;
2645
2646         while (1) {
2647                 eb = path->nodes[0];
2648                 slot = path->slots[0];
2649                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2650                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2651                         if (ret < 0) {
2652                                 goto out;
2653                         } else if (ret > 0) {
2654                                 ret = 0;
2655                                 break;
2656                         }
2657                         continue;
2658                 }
2659
2660                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2661                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2662                     found_key.type != key.type) {
2663                         ret = 0;
2664                         goto out;
2665                 }
2666
2667                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2668                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2669
2670                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2671                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2672                         ret = 1;
2673                         goto out;
2674                 }
2675
2676                 path->slots[0]++;
2677         }
2678
2679 out:
2680         btrfs_free_path(path);
2681         return ret;
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Only creates the inode if it is:
2686  * 1. Not a directory
2687  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2688  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2689  */
2690 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2691 {
2692         int ret;
2693
2694         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2695                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2696                 if (ret < 0)
2697                         goto out;
2698                 if (ret) {
2699                         ret = 0;
2700                         goto out;
2701                 }
2702         }
2703
2704         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2705         if (ret < 0)
2706                 goto out;
2707
2708 out:
2709         return ret;
2710 }
2711
2712 struct recorded_ref {
2713         struct list_head list;
2714         char *dir_path;
2715         char *name;
2716         struct fs_path *full_path;
2717         u64 dir;
2718         u64 dir_gen;
2719         int dir_path_len;
2720         int name_len;
2721 };
2722
2723 /*
2724  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2725  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2726  * This function is a helper to record one ref.
2727  */
2728 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2729                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2730 {
2731         struct recorded_ref *ref;
2732
2733         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_NOFS);
2734         if (!ref)
2735                 return -ENOMEM;
2736
2737         ref->dir = dir;
2738         ref->dir_gen = dir_gen;
2739         ref->full_path = path;
2740
2741         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2742         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2743         ref->dir_path = ref->full_path->start;
2744         if (ref->name == ref->full_path->start)
2745                 ref->dir_path_len = 0;
2746         else
2747                 ref->dir_path_len = ref->full_path->end -
2748                                 ref->full_path->start - 1 - ref->name_len;
2749
2750         list_add_tail(&ref->list, head);
2751         return 0;
2752 }
2753
2754 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2755 {
2756         struct recorded_ref *new;
2757
2758         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_NOFS);
2759         if (!new)
2760                 return -ENOMEM;
2761
2762         new->dir = ref->dir;
2763         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2764         new->full_path = NULL;
2765         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2766         list_add_tail(&new->list, list);
2767         return 0;
2768 }
2769
2770 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2771 {
2772         struct recorded_ref *cur;
2773
2774         while (!list_empty(head)) {
2775                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2776                 fs_path_free(cur->full_path);
2777                 list_del(&cur->list);
2778                 kfree(cur);
2779         }
2780 }
2781
2782 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2783 {
2784         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2785         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2786 }
2787
2788 /*
2789  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2790  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2791  * directories.
2792  */
2793 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2794                           struct fs_path *path)
2795 {
2796         int ret;
2797         struct fs_path *orphan;
2798
2799         orphan = fs_path_alloc();
2800         if (!orphan)
2801                 return -ENOMEM;
2802
2803         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2804         if (ret < 0)
2805                 goto out;
2806
2807         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2808
2809 out:
2810         fs_path_free(orphan);
2811         return ret;
2812 }
2813
2814 static struct orphan_dir_info *
2815 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2816 {
2817         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2818         struct rb_node *parent = NULL;
2819         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2820
2821         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_NOFS);
2822         if (!odi)
2823                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2824         odi->ino = dir_ino;
2825         odi->gen = 0;
2826
2827         while (*p) {
2828                 parent = *p;
2829                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2830                 if (dir_ino < entry->ino) {
2831                         p = &(*p)->rb_left;
2832                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2833                         p = &(*p)->rb_right;
2834                 } else {
2835                         kfree(odi);
2836                         return entry;
2837                 }
2838         }
2839
2840         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2841         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2842         return odi;
2843 }
2844
2845 static struct orphan_dir_info *
2846 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2847 {
2848         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2849         struct orphan_dir_info *entry;
2850
2851         while (n) {
2852                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2853                 if (dir_ino < entry->ino)
2854                         n = n->rb_left;
2855                 else if (dir_ino > entry->ino)
2856                         n = n->rb_right;
2857                 else
2858                         return entry;
2859         }
2860         return NULL;
2861 }
2862
2863 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2864 {
2865         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2866
2867         return odi != NULL;
2868 }
2869
2870 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2871                                  struct orphan_dir_info *odi)
2872 {
2873         if (!odi)
2874                 return;
2875         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2876         kfree(odi);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2881  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2882  * the dir item was already processed.
2883  */
2884 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2885                      u64 send_progress)
2886 {
2887         int ret = 0;
2888         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2889         struct btrfs_path *path;
2890         struct btrfs_key key;
2891         struct btrfs_key found_key;
2892         struct btrfs_key loc;
2893         struct btrfs_dir_item *di;
2894
2895         /*
2896          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2897          */
2898         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2899                 return 0;
2900
2901         path = alloc_path_for_send();
2902         if (!path)
2903                 return -ENOMEM;
2904
2905         key.objectid = dir;
2906         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2907         key.offset = 0;
2908         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2909         if (ret < 0)
2910                 goto out;
2911
2912         while (1) {
2913                 struct waiting_dir_move *dm;
2914
2915                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2916                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2917                         if (ret < 0)
2918                                 goto out;
2919                         else if (ret > 0)
2920                                 break;
2921                         continue;
2922                 }
2923                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2924                                       path->slots[0]);
2925                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2926                     found_key.type != key.type)
2927                         break;
2928
2929                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2930                                 struct btrfs_dir_item);
2931                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2932
2933                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2934                 if (dm) {
2935                         struct orphan_dir_info *odi;
2936
2937                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2938                         if (IS_ERR(odi)) {
2939                                 ret = PTR_ERR(odi);
2940                                 goto out;
2941                         }
2942                         odi->gen = dir_gen;
2943                         dm->rmdir_ino = dir;
2944                         ret = 0;
2945                         goto out;
2946                 }
2947
2948                 if (loc.objectid > send_progress) {
2949                         ret = 0;
2950                         goto out;
2951                 }
2952
2953                 path->slots[0]++;
2954         }
2955
2956         ret = 1;
2957
2958 out:
2959         btrfs_free_path(path);
2960         return ret;
2961 }
2962
2963 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2964 {
2965         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2966
2967         return entry != NULL;
2968 }
2969
2970 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
2971 {
2972         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
2973         struct rb_node *parent = NULL;
2974         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
2975
2976         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_NOFS);
2977         if (!dm)
2978                 return -ENOMEM;
2979         dm->ino = ino;
2980         dm->rmdir_ino = 0;
2981         dm->orphanized = orphanized;
2982
2983         while (*p) {
2984                 parent = *p;
2985                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
2986                 if (ino < entry->ino) {
2987                         p = &(*p)->rb_left;
2988                 } else if (ino > entry->ino) {
2989                         p = &(*p)->rb_right;
2990                 } else {
2991                         kfree(dm);
2992                         return -EEXIST;
2993                 }
2994         }
2995
2996         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
2997         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 static struct waiting_dir_move *
3002 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3003 {
3004         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3005         struct waiting_dir_move *entry;
3006
3007         while (n) {
3008                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3009                 if (ino < entry->ino)
3010                         n = n->rb_left;
3011                 else if (ino > entry->ino)
3012                         n = n->rb_right;
3013                 else
3014                         return entry;
3015         }
3016         return NULL;
3017 }
3018
3019 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3020                                   struct waiting_dir_move *dm)
3021 {
3022         if (!dm)
3023                 return;
3024         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3025         kfree(dm);
3026 }
3027
3028 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3029                                 u64 ino,
3030                                 u64 ino_gen,
3031                                 u64 parent_ino,
3032                                 struct list_head *new_refs,
3033                                 struct list_head *deleted_refs,
3034                                 const bool is_orphan)
3035 {
3036         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3037         struct rb_node *parent = NULL;
3038         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3039         struct recorded_ref *cur;
3040         int exists = 0;
3041         int ret;
3042
3043         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_NOFS);
3044         if (!pm)
3045                 return -ENOMEM;
3046         pm->parent_ino = parent_ino;
3047         pm->ino = ino;
3048         pm->gen = ino_gen;
3049         pm->is_orphan = is_orphan;
3050         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3051         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3052         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3053
3054         while (*p) {
3055                 parent = *p;
3056                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3057                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3058                         p = &(*p)->rb_left;
3059                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3060                         p = &(*p)->rb_right;
3061                 } else {
3062                         exists = 1;
3063                         break;
3064                 }
3065         }
3066
3067         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3068                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3069                 if (ret < 0)
3070                         goto out;
3071         }
3072         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3073                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3074                 if (ret < 0)
3075                         goto out;
3076         }
3077
3078         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3079         if (ret)
3080                 goto out;
3081
3082         if (exists) {
3083                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3084         } else {
3085                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3086                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3087         }
3088         ret = 0;
3089 out:
3090         if (ret) {
3091                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3092                 kfree(pm);
3093         }
3094         return ret;
3095 }
3096
3097 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3098                                                       u64 parent_ino)
3099 {
3100         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3101         struct pending_dir_move *entry;
3102
3103         while (n) {
3104                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3105                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3106                         n = n->rb_left;
3107                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3108                         n = n->rb_right;
3109                 else
3110                         return entry;
3111         }
3112         return NULL;
3113 }
3114
3115 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3116 {
3117         struct fs_path *from_path = NULL;
3118         struct fs_path *to_path = NULL;
3119         struct fs_path *name = NULL;
3120         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3121         struct recorded_ref *cur;
3122         u64 parent_ino, parent_gen;
3123         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3124         u64 rmdir_ino = 0;
3125         int ret;
3126
3127         name = fs_path_alloc();
3128         from_path = fs_path_alloc();
3129         if (!name || !from_path) {
3130                 ret = -ENOMEM;
3131                 goto out;
3132         }
3133
3134         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3135         ASSERT(dm);
3136         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3137         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3138
3139         if (pm->is_orphan) {
3140                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3141                                       pm->gen, from_path);
3142         } else {
3143                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3144                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3145                 if (ret < 0)
3146                         goto out;
3147                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3148                                    from_path);
3149                 if (ret < 0)
3150                         goto out;
3151                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3152         }
3153         if (ret < 0)
3154                 goto out;
3155
3156         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3157         fs_path_reset(name);
3158         to_path = name;
3159         name = NULL;
3160         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3161         if (ret < 0)
3162                 goto out;
3163
3164         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3165         if (ret < 0)
3166                 goto out;
3167
3168         if (rmdir_ino) {
3169                 struct orphan_dir_info *odi;
3170
3171                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3172                 if (!odi) {
3173                         /* already deleted */
3174                         goto finish;
3175                 }
3176                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino + 1);
3177                 if (ret < 0)
3178                         goto out;
3179                 if (!ret)
3180                         goto finish;
3181
3182                 name = fs_path_alloc();
3183                 if (!name) {
3184                         ret = -ENOMEM;
3185                         goto out;
3186                 }
3187                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3188                 if (ret < 0)
3189                         goto out;
3190                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3191                 if (ret < 0)
3192                         goto out;
3193                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3194         }
3195
3196 finish:
3197         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3198         if (ret < 0)
3199                 goto out;
3200
3201         /*
3202          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3203          * and old parent(s).
3204          */
3205         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3206                 if (cur->dir == rmdir_ino)
3207                         continue;
3208                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3209                 if (ret < 0)
3210                         goto out;
3211         }
3212
3213 out:
3214         fs_path_free(name);
3215         fs_path_free(from_path);
3216         fs_path_free(to_path);
3217         sctx->send_progress = orig_progress;
3218
3219         return ret;
3220 }
3221
3222 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3223 {
3224         if (!list_empty(&m->list))
3225                 list_del(&m->list);
3226         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3227                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3228         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3229         kfree(m);
3230 }
3231
3232 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3233                                       struct list_head *stack)
3234 {
3235         if (list_empty(&moves->list)) {
3236                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3237         } else {
3238                 LIST_HEAD(list);
3239                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3240                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3241                 list_splice_tail(&list, stack);
3242         }
3243 }
3244
3245 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3246 {
3247         struct pending_dir_move *pm;
3248         struct list_head stack;
3249         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3250         int ret = 0;
3251
3252         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3253         if (!pm)
3254                 return 0;
3255
3256         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3257         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3258
3259         while (!list_empty(&stack)) {
3260                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3261                 parent_ino = pm->ino;
3262                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3263                 free_pending_move(sctx, pm);
3264                 if (ret)
3265                         goto out;
3266                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3267                 if (pm)
3268                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3269         }
3270         return 0;
3271
3272 out:
3273         while (!list_empty(&stack)) {
3274                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3275                 free_pending_move(sctx, pm);
3276         }
3277         return ret;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3282  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3283  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3284  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3285  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3286  *
3287  * Example:
3288  *
3289  * Parent snapshot:
3290  * .                                       (ino 256)
3291  * |---- a/                                (ino 257)
3292  * |     |---- file                        (ino 260)
3293  * |
3294  * |---- b/                                (ino 258)
3295  * |---- c/                                (ino 259)
3296  *
3297  * Send snapshot:
3298  * .                                       (ino 256)
3299  * |---- a/                                (ino 258)
3300  * |---- x/                                (ino 259)
3301  *       |---- y/                          (ino 257)
3302  *             |----- file                 (ino 260)
3303  *
3304  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3305  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3306  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3307  * must issue is:
3308  *
3309  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3310  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3311  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3312  *
3313  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3314  * be done right away and < 0 on error.
3315  */
3316 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3317                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3318                                   const bool is_orphan)
3319 {
3320         struct btrfs_path *path;
3321         struct btrfs_key key;
3322         struct btrfs_key di_key;
3323         struct btrfs_dir_item *di;
3324         u64 left_gen;
3325         u64 right_gen;
3326         int ret = 0;
3327
3328         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3329                 return 0;
3330
3331         path = alloc_path_for_send();
3332         if (!path)
3333                 return -ENOMEM;
3334
3335         key.objectid = parent_ref->dir;
3336         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3337         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3338
3339         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3340         if (ret < 0) {
3341                 goto out;
3342         } else if (ret > 0) {
3343                 ret = 0;
3344                 goto out;
3345         }
3346
3347         di = btrfs_match_dir_item_name(sctx->parent_root, path,
3348                                        parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3349         if (!di) {
3350                 ret = 0;
3351                 goto out;
3352         }
3353         /*
3354          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3355          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3356          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3357          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3358          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3359          * that it happens after that other inode is renamed.
3360          */
3361         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3362         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3363                 ret = 0;
3364                 goto out;
3365         }
3366
3367         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3368                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3369         if (ret < 0)
3370                 goto out;
3371         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3372                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3373         if (ret < 0) {
3374                 if (ret == -ENOENT)
3375                         ret = 0;
3376                 goto out;
3377         }
3378
3379         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3380         if (right_gen != left_gen) {
3381                 ret = 0;
3382                 goto out;
3383         }
3384
3385         if (is_waiting_for_move(sctx, di_key.objectid)) {
3386                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3387                                            sctx->cur_ino,
3388                                            sctx->cur_inode_gen,
3389                                            di_key.objectid,
3390                                            &sctx->new_refs,
3391                                            &sctx->deleted_refs,
3392                                            is_orphan);
3393                 if (!ret)
3394                         ret = 1;
3395         }
3396 out:
3397         btrfs_free_path(path);
3398         return ret;
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root.
3403  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3404  */
3405 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3406                        const u64 ino1,
3407                        const u64 ino1_gen,
3408                        const u64 ino2,
3409                        struct fs_path *fs_path)
3410 {
3411         u64 ino = ino2;
3412
3413         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3414                 int ret;
3415                 u64 parent;
3416                 u64 parent_gen;
3417
3418                 fs_path_reset(fs_path);
3419                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3420                 if (ret < 0) {
3421                         if (ret == -ENOENT && ino == ino2)
3422                                 ret = 0;
3423                         return ret;
3424                 }
3425                 if (parent == ino1)
3426                         return parent_gen == ino1_gen ? 1 : 0;
3427                 ino = parent;
3428         }
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3433                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3434                                 const bool is_orphan)
3435 {
3436         int ret = 0;
3437         u64 ino = parent_ref->dir;
3438         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3439         struct fs_path *path_before = NULL;
3440         struct fs_path *path_after = NULL;
3441         int len1, len2;
3442
3443         path_after = fs_path_alloc();
3444         path_before = fs_path_alloc();
3445         if (!path_after || !path_before) {
3446                 ret = -ENOMEM;
3447                 goto out;
3448         }
3449
3450         /*
3451          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3452          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3453          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3454          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3455          * at get_cur_path()).
3456          */
3457         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3458                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3459                         /*
3460                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3461                          * parent root, we need to delay the rename of the
3462                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3463                          * because we can end up with a circular dependency
3464                          * of renames, resulting in some directories never
3465                          * getting the respective rename operations issued in
3466                          * the send stream or getting into infinite path build
3467                          * loops.
3468                          */
3469                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3470                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3471                                           ino, path_before);
3472                         break;
3473                 }
3474
3475                 fs_path_reset(path_before);
3476                 fs_path_reset(path_after);
3477
3478                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3479                                     NULL, path_after);
3480                 if (ret < 0)
3481                         goto out;
3482                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3483                                     NULL, path_before);
3484                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3485                         goto out;
3486                 } else if (ret == -ENOENT) {
3487                         ret = 0;
3488                         break;
3489                 }
3490
3491                 len1 = fs_path_len(path_before);
3492                 len2 = fs_path_len(path_after);
3493                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3494                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3495                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3496                         ret = 1;
3497                         break;
3498                 }
3499                 ino = parent_ino_after;
3500         }
3501
3502 out:
3503         fs_path_free(path_before);
3504         fs_path_free(path_after);
3505
3506         if (ret == 1) {
3507                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3508                                            sctx->cur_ino,
3509                                            sctx->cur_inode_gen,
3510                                            ino,
3511                                            &sctx->new_refs,
3512                                            &sctx->deleted_refs,
3513                                            is_orphan);
3514                 if (!ret)
3515                         ret = 1;
3516         }
3517
3518         return ret;
3519 }
3520
3521 /*
3522  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3523  */
3524 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3525 {
3526         int ret = 0;
3527         struct recorded_ref *cur;
3528         struct recorded_ref *cur2;
3529         struct list_head check_dirs;
3530         struct fs_path *valid_path = NULL;
3531         u64 ow_inode = 0;
3532         u64 ow_gen;
3533         int did_overwrite = 0;
3534         int is_orphan = 0;
3535         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3536         bool can_rename = true;
3537
3538 verbose_printk("btrfs: process_recorded_refs %llu\n", sctx->cur_ino);
3539
3540         /*
3541          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3542          * which is always '..'
3543          */
3544         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3545         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3546
3547         valid_path = fs_path_alloc();
3548         if (!valid_path) {
3549                 ret = -ENOMEM;
3550                 goto out;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3555          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3556          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3557          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3558          * this point in time.
3559          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3560          * orphan name in this case.
3561          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3562          * gets moved around.
3563          */
3564         if (!sctx->cur_inode_new) {
3565                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3566                                 sctx->cur_inode_gen);
3567                 if (ret < 0)
3568                         goto out;
3569                 if (ret)
3570                         did_overwrite = 1;
3571         }
3572         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3573                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3574                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3575                 if (ret < 0)
3576                         goto out;
3577                 is_orphan = 1;
3578         } else {
3579                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3580                                 valid_path);
3581                 if (ret < 0)
3582                         goto out;
3583         }
3584
3585         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3586                 /*
3587                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3588                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3589                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3590                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3591                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3592                  */
3593                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3594                 if (ret < 0)
3595                         goto out;
3596                 if (ret == inode_state_will_create) {
3597                         ret = 0;
3598                         /*
3599                          * First check if any of the current inodes refs did
3600                          * already create the dir.
3601                          */
3602                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3603                                 if (cur == cur2)
3604                                         break;
3605                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3606                                         ret = 1;
3607                                         break;
3608                                 }
3609                         }
3610
3611                         /*
3612                          * If that did not happen, check if a previous inode
3613                          * did already create the dir.
3614                          */
3615                         if (!ret)
3616                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3617                         if (ret < 0)
3618                                 goto out;
3619                         if (!ret) {
3620                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3621                                 if (ret < 0)
3622                                         goto out;
3623                         }
3624                 }
3625
3626                 /*
3627                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3628                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3629                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3630                  * not the first ref, simply unlink it.
3631                  */
3632                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3633                                 cur->name, cur->name_len,
3634                                 &ow_inode, &ow_gen);
3635                 if (ret < 0)
3636                         goto out;
3637                 if (ret) {
3638                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3639                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3640                                            cur->name_len);
3641                         if (ret < 0)
3642                                 goto out;
3643                         if (ret) {
3644                                 struct name_cache_entry *nce;
3645
3646                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3647                                                 cur->full_path);
3648                                 if (ret < 0)
3649                                         goto out;
3650                                 /*
3651                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3652                                  * name from the name cache. This is because the
3653                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3654                                  * other inode that will be orphanized as well
3655                                  * later and has an inode number greater than
3656                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3657                                  * future name lookups from using the old name
3658                                  * and get instead the orphan name.
3659                                  */
3660                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3661                                 if (nce) {
3662                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3663                                         kfree(nce);
3664                                 }
3665                         } else {
3666                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3667                                 if (ret < 0)
3668                                         goto out;
3669                         }
3670                 }
3671
3672                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3673                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3674                         if (ret < 0)
3675                                 goto out;
3676                         if (ret == 1) {
3677                                 can_rename = false;
3678                                 *pending_move = 1;
3679                         }
3680                 }
3681
3682                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3683                     can_rename) {
3684                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3685                         if (ret < 0)
3686                                 goto out;
3687                         if (ret == 1) {
3688                                 can_rename = false;
3689                                 *pending_move = 1;
3690                         }
3691                 }
3692
3693                 /*
3694                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3695                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
3696                  * it depending on the inode mode.
3697                  */
3698                 if (is_orphan && can_rename) {
3699                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
3700                         if (ret < 0)
3701                                 goto out;
3702                         is_orphan = 0;
3703                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
3704                         if (ret < 0)
3705                                 goto out;
3706                 } else if (can_rename) {
3707                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
3708                                 /*
3709                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
3710                                  * dirs, we always have one new and one deleted
3711                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
3712                                  */
3713                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
3714                                                   cur->full_path);
3715                                 if (!ret)
3716                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
3717                                                            cur->full_path);
3718                                 if (ret < 0)
3719                                         goto out;
3720                         } else {
3721                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
3722                                                 valid_path);
3723                                 if (ret < 0)
3724                                         goto out;
3725                         }
3726                 }
3727                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3728                 if (ret < 0)
3729                         goto out;
3730         }
3731
3732         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
3733                 /*
3734                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
3735                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
3736                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
3737                  * See the use of check_dirs for more details.
3738                  */
3739                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3740                                 sctx->cur_ino);
3741                 if (ret < 0)
3742                         goto out;
3743                 if (ret) {
3744                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
3745                         if (ret < 0)
3746                                 goto out;
3747                 } else if (!is_orphan) {
3748                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
3749                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3750                         if (ret < 0)
3751                                 goto out;
3752                         is_orphan = 1;
3753                 }
3754
3755                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
3756                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3757                         if (ret < 0)
3758                                 goto out;
3759                 }
3760         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
3761                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
3762                 /*
3763                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
3764                  */
3765                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
3766                                 list);
3767                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3768                 if (ret < 0)
3769                         goto out;
3770         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
3771                 /*
3772                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
3773                  * unlink them if they were not already overwritten by other
3774                  * inodes.
3775                  */
3776                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
3777                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3778                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3779                                         cur->name, cur->name_len);
3780                         if (ret < 0)
3781                                 goto out;
3782                         if (!ret) {
3783                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3784                                 if (ret < 0)
3785                                         goto out;
3786                         }
3787                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3788                         if (ret < 0)
3789                                 goto out;
3790                 }
3791                 /*
3792                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
3793                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
3794                  * of this inode and no new refs were added for the current
3795                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
3796                  * all cases. There may still be links to this inode in other
3797                  * places.
3798                  */
3799                 if (is_orphan) {
3800                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
3801                         if (ret < 0)
3802                                 goto out;
3803                 }
3804         }
3805
3806         /*
3807          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
3808          * now go through all these dirs and check if they are pending for
3809          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
3810          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
3811          */
3812         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
3813                 /*
3814                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
3815                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
3816                  * The dir will be processed later.
3817                  */
3818                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
3819                         continue;
3820
3821                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3822                 if (ret < 0)
3823                         goto out;
3824
3825                 if (ret == inode_state_did_create ||
3826                     ret == inode_state_no_change) {
3827                         /* TODO delayed utimes */
3828                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3829                         if (ret < 0)
3830                                 goto out;
3831                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
3832                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
3833                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3834                                         sctx->cur_ino);
3835                         if (ret < 0)
3836                                 goto out;
3837                         if (ret) {
3838                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
3839                                                    cur->dir_gen, valid_path);
3840                                 if (ret < 0)
3841                                         goto out;
3842                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
3843                                 if (ret < 0)
3844                                         goto out;
3845                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
3846                         }
3847                 }
3848         }
3849
3850         ret = 0;
3851
3852 out:
3853         __free_recorded_refs(&check_dirs);
3854         free_recorded_refs(sctx);
3855         fs_path_free(valid_path);
3856         return ret;
3857 }
3858
3859 static int record_ref(struct btrfs_root *root, int num, u64 dir, int index,
3860                       struct fs_path *name, void *ctx, struct list_head *refs)
3861 {
3862         int ret = 0;
3863         struct send_ctx *sctx = ctx;
3864         struct fs_path *p;
3865         u64 gen;
3866
3867         p = fs_path_alloc();
3868         if (!p)
3869                 return -ENOMEM;
3870
3871         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
3872                         NULL, NULL);
3873         if (ret < 0)
3874                 goto out;
3875
3876         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
3877         if (ret < 0)
3878                 goto out;
3879         ret = fs_path_add_path(p, name);
3880         if (ret < 0)
3881                 goto out;
3882
3883         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
3884
3885 out:
3886         if (ret)
3887                 fs_path_free(p);
3888         return ret;
3889 }
3890
3891 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
3892                             struct fs_path *name,
3893                             void *ctx)
3894 {
3895         struct send_ctx *sctx = ctx;
3896         return record_ref(sctx->send_root, num, dir, index, name,
3897                           ctx, &sctx->new_refs);
3898 }
3899
3900
3901 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
3902                                 struct fs_path *name,
3903                                 void *ctx)
3904 {
3905         struct send_ctx *sctx = ctx;
3906         return record_ref(sctx->parent_root, num, dir, index, name,
3907                           ctx, &sctx->deleted_refs);
3908 }
3909
3910 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
3911 {
3912         int ret;
3913
3914         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
3915                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
3916         if (ret < 0)
3917                 goto out;
3918         ret = 0;
3919
3920 out:
3921         return ret;
3922 }
3923
3924 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
3925 {
3926         int ret;
3927
3928         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
3929                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
3930         if (ret < 0)
3931                 goto out;
3932         ret = 0;
3933
3934 out:
3935         return ret;
3936 }
3937
3938 struct find_ref_ctx {
3939         u64 dir;
3940         u64 dir_gen;
3941         struct btrfs_root *root;
3942         struct fs_path *name;
3943         int found_idx;
3944 };
3945
3946 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
3947                        struct fs_path *name,
3948                        void *ctx_)
3949 {
3950         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
3951         u64 dir_gen;
3952         int ret;
3953
3954         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
3955             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
3956                 /*
3957                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
3958                  * else matches.
3959                  */
3960                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
3961                                      NULL, NULL, NULL);
3962                 if (ret)
3963                         return ret;
3964                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
3965                         return 0;
3966                 ctx->found_idx = num;
3967                 return 1;
3968         }
3969         return 0;
3970 }
3971
3972 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
3973                      struct btrfs_path *path,
3974                      struct btrfs_key *key,
3975                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
3976 {
3977         int ret;
3978         struct find_ref_ctx ctx;
3979
3980         ctx.dir = dir;
3981         ctx.name = name;
3982         ctx.dir_gen = dir_gen;
3983         ctx.found_idx = -1;
3984         ctx.root = root;
3985
3986         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
3987         if (ret < 0)
3988                 return ret;
3989
3990         if (ctx.found_idx == -1)
3991                 return -ENOENT;
3992
3993         return ctx.found_idx;
3994 }
3995
3996 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
3997                                     struct fs_path *name,
3998                                     void *ctx)
3999 {
4000         u64 dir_gen;
4001         int ret;
4002         struct send_ctx *sctx = ctx;
4003
4004         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4005                              NULL, NULL, NULL);
4006         if (ret)
4007                 return ret;
4008
4009         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4010                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4011         if (ret == -ENOENT)
4012                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4013         else if (ret > 0)
4014                 ret = 0;
4015
4016         return ret;
4017 }
4018
4019 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4020                                         struct fs_path *name,
4021                                         void *ctx)
4022 {
4023         u64 dir_gen;
4024         int ret;
4025         struct send_ctx *sctx = ctx;
4026
4027         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4028                              NULL, NULL, NULL);
4029         if (ret)
4030                 return ret;
4031
4032         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4033                         dir, dir_gen, name);
4034         if (ret == -ENOENT)
4035                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4036         else if (ret > 0)
4037                 ret = 0;
4038
4039         return ret;
4040 }
4041
4042 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4043 {
4044         int ret = 0;
4045
4046         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4047                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4048         if (ret < 0)
4049                 goto out;
4050         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4051                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4052         if (ret < 0)
4053                 goto out;
4054         ret = 0;
4055
4056 out:
4057         return ret;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4062  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4063  */
4064 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4065                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4066 {
4067         int ret;
4068         struct btrfs_root *root;
4069         struct btrfs_path *path;
4070         struct btrfs_key key;
4071         struct btrfs_key found_key;
4072         struct extent_buffer *eb;
4073         int slot;
4074         iterate_inode_ref_t cb;
4075         int pending_move = 0;
4076
4077         path = alloc_path_for_send();
4078         if (!path)
4079                 return -ENOMEM;
4080
4081         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4082                 root = sctx->send_root;
4083                 cb = __record_new_ref;
4084         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4085                 root = sctx->parent_root;
4086                 cb = __record_deleted_ref;
4087         } else {
4088                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4089                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4090                 ret = -EINVAL;
4091                 goto out;
4092         }
4093
4094         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4095         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4096         key.offset = 0;
4097         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4098         if (ret < 0)
4099                 goto out;
4100
4101         while (1) {
4102                 eb = path->nodes[0];
4103                 slot = path->slots[0];
4104                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4105                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4106                         if (ret < 0)
4107                                 goto out;
4108                         else if (ret > 0)
4109                                 break;
4110                         continue;
4111                 }
4112
4113                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4114
4115                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4116                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4117                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4118                         break;
4119
4120                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4121                 if (ret < 0)
4122                         goto out;
4123
4124                 path->slots[0]++;
4125         }
4126         btrfs_release_path(path);
4127
4128         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4129         /* Only applicable to an incremental send. */
4130         ASSERT(pending_move == 0);
4131
4132 out:
4133         btrfs_free_path(path);
4134         return ret;
4135 }
4136
4137 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4138                           struct fs_path *path,
4139                           const char *name, int name_len,
4140                           const char *data, int data_len)
4141 {
4142         int ret = 0;
4143
4144         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4145         if (ret < 0)
4146                 goto out;
4147
4148         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4149         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4150         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4151
4152         ret = send_cmd(sctx);
4153
4154 tlv_put_failure:
4155 out:
4156         return ret;
4157 }
4158
4159 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4160                           struct fs_path *path,
4161                           const char *name, int name_len)
4162 {
4163         int ret = 0;
4164
4165         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4166         if (ret < 0)
4167                 goto out;
4168
4169         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4170         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4171
4172         ret = send_cmd(sctx);
4173
4174 tlv_put_failure:
4175 out:
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4180                                const char *name, int name_len,
4181                                const char *data, int data_len,
4182                                u8 type, void *ctx)
4183 {
4184         int ret;
4185         struct send_ctx *sctx = ctx;
4186         struct fs_path *p;
4187         posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4188
4189         p = fs_path_alloc();
4190         if (!p)
4191                 return -ENOMEM;
4192
4193         /*
4194          * This hack is needed because empty acl's are stored as zero byte
4195          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4196          * acl's will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4197          * only contains the version number and no entries.
4198          */
4199         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4200             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4201                 if (data_len == 0) {
4202                         dummy_acl.a_version =
4203                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4204                         data = (char *)&dummy_acl;
4205                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4206                 }
4207         }
4208
4209         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4210         if (ret < 0)
4211                 goto out;
4212
4213         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4214
4215 out:
4216         fs_path_free(p);
4217         return ret;
4218 }
4219
4220 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4221                                    const char *name, int name_len,
4222                                    const char *data, int data_len,
4223                                    u8 type, void *ctx)
4224 {
4225         int ret;
4226         struct send_ctx *sctx = ctx;
4227         struct fs_path *p;
4228
4229         p = fs_path_alloc();
4230         if (!p)
4231                 return -ENOMEM;
4232
4233         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4234         if (ret < 0)
4235                 goto out;
4236
4237         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4238
4239 out:
4240         fs_path_free(p);
4241         return ret;
4242 }
4243
4244 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4245 {
4246         int ret = 0;
4247
4248         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4249                                sctx->cmp_key, __process_new_xattr, sctx);
4250
4251         return ret;
4252 }
4253
4254 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4255 {
4256         int ret;
4257
4258         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4259                                sctx->cmp_key, __process_deleted_xattr, sctx);
4260
4261         return ret;
4262 }
4263
4264 struct find_xattr_ctx {
4265         const char *name;
4266         int name_len;
4267         int found_idx;
4268         char *found_data;
4269         int found_data_len;
4270 };
4271
4272 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4273                         const char *name, int name_len,
4274                         const char *data, int data_len,
4275                         u8 type, void *vctx)
4276 {
4277         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4278
4279         if (name_len == ctx->name_len &&
4280             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4281                 ctx->found_idx = num;
4282                 ctx->found_data_len = data_len;
4283                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_NOFS);
4284                 if (!ctx->found_data)
4285                         return -ENOMEM;
4286                 return 1;
4287         }
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4292                       struct btrfs_path *path,
4293                       struct btrfs_key *key,
4294                       const char *name, int name_len,
4295                       char **data, int *data_len)
4296 {
4297         int ret;
4298         struct find_xattr_ctx ctx;
4299
4300         ctx.name = name;
4301         ctx.name_len = name_len;
4302         ctx.found_idx = -1;
4303         ctx.found_data = NULL;
4304         ctx.found_data_len = 0;
4305
4306         ret = iterate_dir_item(root, path, key, __find_xattr, &ctx);
4307         if (ret < 0)
4308                 return ret;
4309
4310         if (ctx.found_idx == -1)
4311                 return -ENOENT;
4312         if (data) {
4313                 *data = ctx.found_data;
4314                 *data_len = ctx.found_data_len;
4315         } else {
4316                 kfree(ctx.found_data);
4317         }
4318         return ctx.found_idx;
4319 }
4320
4321
4322 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4323                                        const char *name, int name_len,
4324                                        const char *data, int data_len,
4325                                        u8 type, void *ctx)
4326 {
4327         int ret;
4328         struct send_ctx *sctx = ctx;
4329         char *found_data = NULL;
4330         int found_data_len  = 0;
4331
4332         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4333                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4334                          &found_data_len);
4335         if (ret == -ENOENT) {
4336                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4337                                 data_len, type, ctx);
4338         } else if (ret >= 0) {
4339                 if (data_len != found_data_len ||
4340                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4341                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4342                                         data, data_len, type, ctx);
4343                 } else {
4344                         ret = 0;
4345                 }
4346         }
4347
4348         kfree(found_data);
4349         return ret;
4350 }
4351
4352 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4353                                            const char *name, int name_len,
4354                                            const char *data, int data_len,
4355                                            u8 type, void *ctx)
4356 {
4357         int ret;
4358         struct send_ctx *sctx = ctx;
4359
4360         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4361                          name, name_len, NULL, NULL);
4362         if (ret == -ENOENT)
4363                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4364                                 data_len, type, ctx);
4365         else if (ret >= 0)
4366                 ret = 0;
4367
4368         return ret;
4369 }
4370
4371 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4372 {
4373         int ret = 0;
4374
4375         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4376                         sctx->cmp_key, __process_changed_new_xattr, sctx);
4377         if (ret < 0)
4378                 goto out;
4379         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4380                         sctx->cmp_key, __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4381
4382 out:
4383         return ret;
4384 }
4385
4386 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4387 {
4388         int ret;
4389         struct btrfs_root *root;
4390         struct btrfs_path *path;
4391         struct btrfs_key key;
4392         struct btrfs_key found_key;
4393         struct extent_buffer *eb;
4394         int slot;
4395
4396         path = alloc_path_for_send();
4397         if (!path)
4398                 return -ENOMEM;
4399
4400         root = sctx->send_root;
4401
4402         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4403         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4404         key.offset = 0;
4405         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4406         if (ret < 0)
4407                 goto out;
4408
4409         while (1) {
4410                 eb = path->nodes[0];
4411                 slot = path->slots[0];
4412                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4413                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4414                         if (ret < 0) {
4415                                 goto out;
4416                         } else if (ret > 0) {
4417                                 ret = 0;
4418                                 break;
4419                         }
4420                         continue;
4421                 }
4422
4423                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4424                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4425                     found_key.type != key.type) {
4426                         ret = 0;
4427                         goto out;
4428                 }
4429
4430                 ret = iterate_dir_item(root, path, &found_key,
4431                                        __process_new_xattr, sctx);
4432                 if (ret < 0)
4433                         goto out;
4434
4435                 path->slots[0]++;
4436         }
4437
4438 out:
4439         btrfs_free_path(path);
4440         return ret;
4441 }
4442
4443 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4444 {
4445         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4446         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4447         struct inode *inode;
4448         struct page *page;
4449         char *addr;
4450         struct btrfs_key key;
4451         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
4452         pgoff_t last_index;
4453         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
4454         ssize_t ret = 0;
4455
4456         key.objectid = sctx->cur_ino;
4457         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4458         key.offset = 0;
4459
4460         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4461         if (IS_ERR(inode))
4462                 return PTR_ERR(inode);
4463
4464         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4465                 if (offset > i_size_read(inode))
4466                         len = 0;
4467                 else
4468                         len = offset - i_size_read(inode);
4469         }
4470         if (len == 0)
4471                 goto out;
4472
4473         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
4474
4475         /* initial readahead */
4476         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4477         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4478         btrfs_force_ra(inode->i_mapping, &sctx->ra, NULL, index,
4479                        last_index - index + 1);
4480
4481         while (index <= last_index) {
4482                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4483                                          PAGE_CACHE_SIZE - pg_offset);
4484                 page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index, GFP_NOFS);
4485                 if (!page) {
4486                         ret = -ENOMEM;
4487                         break;
4488                 }
4489
4490                 if (!PageUptodate(page)) {
4491                         btrfs_readpage(NULL, page);
4492                         lock_page(page);
4493                         if (!PageUptodate(page)) {
4494                                 unlock_page(page);
4495                                 page_cache_release(page);
4496                                 ret = -EIO;
4497                                 break;
4498                         }
4499                 }
4500
4501                 addr = kmap(page);
4502                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4503                 kunmap(page);
4504                 unlock_page(page);
4505                 page_cache_release(page);
4506                 index++;
4507                 pg_offset = 0;
4508                 len -= cur_len;
4509                 ret += cur_len;
4510         }
4511 out:
4512         iput(inode);
4513         return ret;
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4518  * user space.
4519  */
4520 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4521 {
4522         int ret = 0;
4523         struct fs_path *p;
4524         ssize_t num_read = 0;
4525
4526         p = fs_path_alloc();
4527         if (!p)
4528                 return -ENOMEM;
4529
4530 verbose_printk("btrfs: send_write offset=%llu, len=%d\n", offset, len);
4531
4532         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4533         if (num_read <= 0) {
4534                 if (num_read < 0)
4535                         ret = num_read;
4536                 goto out;
4537         }
4538
4539         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4540         if (ret < 0)
4541                 goto out;
4542
4543         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4544         if (ret < 0)
4545                 goto out;
4546
4547         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4548         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4549         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4550
4551         ret = send_cmd(sctx);
4552
4553 tlv_put_failure:
4554 out:
4555         fs_path_free(p);
4556         if (ret < 0)
4557                 return ret;
4558         return num_read;
4559 }
4560
4561 /*
4562  * Send a clone command to user space.
4563  */
4564 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4565                       u64 offset, u32 len,
4566                       struct clone_root *clone_root)
4567 {
4568         int ret = 0;
4569         struct fs_path *p;
4570         u64 gen;
4571
4572 verbose_printk("btrfs: send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, "
4573                "clone_inode=%llu, clone_offset=%llu\n", offset, len,
4574                 clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4575                 clone_root->offset);
4576
4577         p = fs_path_alloc();
4578         if (!p)
4579                 return -ENOMEM;
4580
4581         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4582         if (ret < 0)
4583                 goto out;
4584
4585         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4586         if (ret < 0)
4587                 goto out;
4588
4589         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4590         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4591         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4592
4593         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4594                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4595                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4596                 if (ret < 0)
4597                         goto out;
4598                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4599         } else {
4600                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4601         }
4602         if (ret < 0)
4603                 goto out;
4604
4605         /*
4606          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4607          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4608          * receive.
4609          *
4610          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4611          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4612          * different host.
4613          */
4614         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4615                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4616                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4617         else
4618                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4619                              clone_root->root->root_item.uuid);
4620         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4621                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4622         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4623         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4624                         clone_root->offset);
4625
4626         ret = send_cmd(sctx);
4627
4628 tlv_put_failure:
4629 out:
4630         fs_path_free(p);
4631         return ret;
4632 }
4633
4634 /*
4635  * Send an update extent command to user space.
4636  */
4637 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4638                               u64 offset, u32 len)
4639 {
4640         int ret = 0;
4641         struct fs_path *p;
4642
4643         p = fs_path_alloc();
4644         if (!p)
4645                 return -ENOMEM;
4646
4647         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4648         if (ret < 0)
4649                 goto out;
4650
4651         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4652         if (ret < 0)
4653                 goto out;
4654
4655         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4656         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4657         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4658
4659         ret = send_cmd(sctx);
4660
4661 tlv_put_failure:
4662 out:
4663         fs_path_free(p);
4664         return ret;
4665 }
4666
4667 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
4668 {
4669         struct fs_path *p = NULL;
4670         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
4671         u64 len;
4672         int ret = 0;
4673
4674         p = fs_path_alloc();
4675         if (!p)
4676                 return -ENOMEM;
4677         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4678         if (ret < 0)
4679                 goto tlv_put_failure;
4680         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4681         while (offset < end) {
4682                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4683
4684                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4685                 if (ret < 0)
4686                         break;
4687                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4688                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4689                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
4690                 ret = send_cmd(sctx);
4691                 if (ret < 0)
4692                         break;
4693                 offset += len;
4694         }
4695 tlv_put_failure:
4696         fs_path_free(p);
4697         return ret;
4698 }
4699
4700 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
4701                             const u64 offset,
4702                             const u64 len)
4703 {
4704         u64 sent = 0;
4705
4706         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
4707                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
4708
4709         while (sent < len) {
4710                 u64 size = len - sent;
4711                 int ret;
4712
4713                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
4714                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
4715                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
4716                 if (ret < 0)
4717                         return ret;
4718                 if (!ret)
4719                         break;
4720                 sent += ret;
4721         }
4722         return 0;
4723 }
4724
4725 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
4726                        struct clone_root *clone_root,
4727                        const u64 disk_byte,
4728                        u64 data_offset,
4729                        u64 offset,
4730                        u64 len)
4731 {
4732         struct btrfs_path *path;
4733         struct btrfs_key key;
4734         int ret;
4735
4736         path = alloc_path_for_send();
4737         if (!path)
4738                 return -ENOMEM;
4739
4740         /*
4741          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
4742          * extent items in the respective range in the source file that
4743          * refer to different extents or if we find holes.
4744          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
4745          * operations if needed.
4746          *
4747          * Example:
4748          *
4749          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
4750          * mount /dev/sda /mnt
4751          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
4752          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
4753          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
4754          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
4755          *
4756          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
4757          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
4758          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
4759          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
4760          * the content from bar in the original filesystem.
4761          */
4762         key.objectid = clone_root->ino;
4763         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
4764         key.offset = clone_root->offset;
4765         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
4766         if (ret < 0)
4767                 goto out;
4768         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
4769                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
4770                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
4771                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4772                         path->slots[0]--;
4773         }
4774
4775         while (true) {
4776                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
4777                 int slot = path->slots[0];
4778                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
4779                 u8 type;
4780                 u64 ext_len;
4781                 u64 clone_len;
4782
4783                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
4784                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
4785                         if (ret < 0)
4786                                 goto out;
4787                         else if (ret > 0)
4788                                 break;
4789                         continue;
4790                 }
4791
4792                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
4793
4794                 /*
4795                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
4796                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
4797                  */
4798                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
4799                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4800                         break;
4801
4802                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
4803                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
4804                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4805                         ext_len = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, ei);
4806                         ext_len = PAGE_CACHE_ALIGN(ext_len);
4807                 } else {
4808                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
4809                 }
4810
4811                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
4812                         goto next;
4813
4814                 if (key.offset > clone_root->offset) {
4815                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
4816                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
4817
4818                         if (hole_len > len)
4819                                 hole_len = len;
4820                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
4821                         if (ret < 0)
4822                                 goto out;
4823
4824                         len -= hole_len;
4825                         if (len == 0)
4826                                 break;
4827                         offset += hole_len;
4828                         clone_root->offset += hole_len;
4829                         data_offset += hole_len;
4830                 }
4831
4832                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
4833                         break;
4834
4835                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
4836
4837                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
4838                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
4839                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
4840                 else
4841                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
4842
4843                 if (ret < 0)
4844                         goto out;
4845
4846                 len -= clone_len;
4847                 if (len == 0)
4848                         break;
4849                 offset += clone_len;
4850                 clone_root->offset += clone_len;
4851                 data_offset += clone_len;
4852 next:
4853                 path->slots[0]++;
4854         }
4855
4856         if (len > 0)
4857                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
4858         else
4859                 ret = 0;
4860 out:
4861         btrfs_free_path(path);
4862         return ret;
4863 }
4864
4865 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
4866                                struct btrfs_path *path,
4867                                struct btrfs_key *key,
4868                                struct clone_root *clone_root)
4869 {
4870         int ret = 0;
4871         struct btrfs_file_extent_item *ei;
4872         u64 offset = key->offset;
4873         u64 len;
4874         u8 type;
4875         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
4876
4877         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
4878                         struct btrfs_file_extent_item);
4879         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
4880         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4881                 len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
4882                                                    path->slots[0], ei);
4883                 /*
4884                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
4885                  * but there may be items after this page.  Make
4886                  * sure to send the whole thing
4887                  */
4888                 len = PAGE_CACHE_ALIGN(len);
4889         } else {
4890                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
4891         }
4892
4893         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
4894                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
4895         if (len == 0) {
4896                 ret = 0;
4897                 goto out;
4898         }
4899
4900         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
4901                 u64 disk_byte;
4902                 u64 data_offset;
4903
4904                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
4905                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
4906                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
4907                                   offset, len);
4908         } else {
4909                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
4910         }
4911 out:
4912         return ret;
4913 }
4914
4915 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
4916                                struct btrfs_path *left_path,
4917                                struct btrfs_key *ekey)
4918 {
4919         int ret = 0;
4920         struct btrfs_key key;
4921         struct btrfs_path *path = NULL;
4922         struct extent_buffer *eb;
4923         int slot;
4924         struct btrfs_key found_key;
4925         struct btrfs_file_extent_item *ei;
4926         u64 left_disknr;
4927         u64 right_disknr;
4928         u64 left_offset;
4929         u64 right_offset;
4930         u64 left_offset_fixed;
4931         u64 left_len;
4932         u64 right_len;
4933         u64 left_gen;
4934         u64 right_gen;
4935         u8 left_type;
4936         u8 right_type;
4937
4938         path = alloc_path_for_send();
4939         if (!path)
4940                 return -ENOMEM;
4941
4942         eb = left_path->nodes[0];
4943         slot = left_path->slots[0];
4944         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
4945         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
4946
4947         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
4948                 ret = 0;
4949                 goto out;
4950         }
4951         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
4952         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
4953         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
4954         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
4955
4956         /*
4957          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
4958          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
4959          * extents that we iterate.
4960          *
4961          *       |-----L-----|
4962          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
4963          *
4964          *       |-----L-----|
4965          * |--1--|-2b-|...(same as above)
4966          *
4967          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
4968          *       |-----L-----|
4969          * |-----------7-----------|-6-|
4970          *
4971          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
4972          *       |-----L-----|
4973          * |-8-|
4974          * Nothing follows after 8.
4975          */
4976
4977         key.objectid = ekey->objectid;
4978         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
4979         key.offset = ekey->offset;
4980         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
4981         if (ret < 0)
4982                 goto out;
4983         if (ret) {
4984                 ret = 0;
4985                 goto out;
4986         }
4987
4988         /*
4989          * Handle special case where the right side has no extents at all.
4990          */
4991         eb = path->nodes[0];
4992         slot = path->slots[0];
4993         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4994         if (found_key.objectid != key.objectid ||
4995             found_key.type != key.type) {
4996                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
4997                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
4998                 goto out;
4999         }
5000
5001         /*
5002          * We're now on 2a, 2b or 7.
5003          */
5004         key = found_key;
5005         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5006                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5007                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5008                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5009                         ret = 0;
5010                         goto out;
5011                 }
5012
5013                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5014                 right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5015                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5016                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5017
5018                 /*
5019                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5020                  * This may only happen on the first iteration.
5021                  */
5022                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5023                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5024                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5025                         goto out;
5026                 }
5027
5028                 left_offset_fixed = left_offset;
5029                 if (key.offset < ekey->offset) {
5030                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5031                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5032                 } else {
5033                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5034                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5035                 }
5036
5037                 /*
5038                  * Check if we have the same extent.
5039                  */
5040                 if (left_disknr != right_disknr ||
5041                     left_offset_fixed != right_offset ||
5042                     left_gen != right_gen) {
5043                         ret = 0;
5044                         goto out;
5045                 }
5046
5047                 /*
5048                  * Go to the next extent.
5049                  */
5050                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5051                 if (ret < 0)
5052                         goto out;
5053                 if (!ret) {
5054                         eb = path->nodes[0];
5055                         slot = path->slots[0];
5056                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5057                 }
5058                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5059                     found_key.type != key.type) {
5060                         key.offset += right_len;
5061                         break;
5062                 }
5063                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5064                         ret = 0;
5065                         goto out;
5066                 }
5067                 key = found_key;
5068         }
5069
5070         /*
5071          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5072          * of the right side (treat as changed).
5073          */
5074         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5075                 ret = 1;
5076         else
5077                 ret = 0;
5078
5079
5080 out:
5081         btrfs_free_path(path);
5082         return ret;
5083 }
5084
5085 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5086 {
5087         struct btrfs_path *path;
5088         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5089         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5090         struct btrfs_key key;
5091         u64 extent_end;
5092         u8 type;
5093         int ret;
5094
5095         path = alloc_path_for_send();
5096         if (!path)
5097                 return -ENOMEM;
5098
5099         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5100
5101         key.objectid = sctx->cur_ino;
5102         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5103         key.offset = offset;
5104         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5105         if (ret < 0)
5106                 goto out;
5107         ret = 0;
5108         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5109         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5110                 goto out;
5111
5112         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5113                             struct btrfs_file_extent_item);
5114         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5115         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5116                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5117                                                         path->slots[0], fi);
5118                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5119                                    sctx->send_root->sectorsize);
5120         } else {
5121                 extent_end = key.offset +
5122                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5123         }
5124         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5125 out:
5126         btrfs_free_path(path);
5127         return ret;
5128 }
5129
5130 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5131                            struct btrfs_key *key)
5132 {
5133         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5134         u64 extent_end;
5135         u8 type;
5136         int ret = 0;
5137
5138         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5139                 return 0;
5140
5141         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5142                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5143                 if (ret)
5144                         return ret;
5145         }
5146
5147         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5148                             struct btrfs_file_extent_item);
5149         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5150         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5151                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5152                                                         path->slots[0], fi);
5153                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5154                                    sctx->send_root->sectorsize);
5155         } else {
5156                 extent_end = key->offset +
5157                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5158         }
5159
5160         if (path->slots[0] == 0 &&
5161             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5162                 /*
5163                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5164                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5165                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5166                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5167                  * are located between these 2 leafs.
5168                  */
5169                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5170                 if (ret)
5171                         return ret;
5172         }
5173
5174         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset)
5175                 ret = send_hole(sctx, key->offset);
5176         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5177         return ret;
5178 }
5179
5180 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5181                           struct btrfs_path *path,
5182                           struct btrfs_key *key)
5183 {
5184         struct clone_root *found_clone = NULL;
5185         int ret = 0;
5186
5187         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5188                 return 0;
5189
5190         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5191                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5192                 if (ret < 0)
5193                         goto out;
5194                 if (ret) {
5195                         ret = 0;
5196                         goto out_hole;
5197                 }
5198         } else {
5199                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5200                 u8 type;
5201
5202                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5203                                     struct btrfs_file_extent_item);
5204                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5205                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5206                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5207                         /*
5208                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5209                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5210                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5211                          * the send spec.
5212                          */
5213                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5214                                 ret = 0;
5215                                 goto out;
5216                         }
5217
5218                         /* Have a hole, just skip it. */
5219                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5220                                 ret = 0;
5221                                 goto out;
5222                         }
5223                 }
5224         }
5225
5226         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5227                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5228         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5229                 goto out;
5230
5231         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5232         if (ret)
5233                 goto out;
5234 out_hole:
5235         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5236 out:
5237         return ret;
5238 }
5239
5240 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5241 {
5242         int ret;
5243         struct btrfs_root *root;
5244         struct btrfs_path *path;
5245         struct btrfs_key key;
5246         struct btrfs_key found_key;
5247         struct extent_buffer *eb;
5248         int slot;
5249
5250         root = sctx->send_root;
5251         path = alloc_path_for_send();
5252         if (!path)
5253                 return -ENOMEM;
5254
5255         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5256         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5257         key.offset = 0;
5258         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5259         if (ret < 0)
5260                 goto out;
5261
5262         while (1) {
5263                 eb = path->nodes[0];
5264                 slot = path->slots[0];
5265
5266                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5267                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5268                         if (ret < 0) {
5269                                 goto out;
5270                         } else if (ret > 0) {
5271                                 ret = 0;
5272                                 break;
5273                         }
5274                         continue;
5275                 }
5276
5277                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5278
5279                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5280                     found_key.type != key.type) {
5281                         ret = 0;
5282                         goto out;
5283                 }
5284
5285                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5286                 if (ret < 0)
5287                         goto out;
5288
5289                 path->slots[0]++;
5290         }
5291
5292 out:
5293         btrfs_free_path(path);
5294         return ret;
5295 }
5296
5297 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5298                                            int *pending_move,
5299                                            int *refs_processed)
5300 {
5301         int ret = 0;
5302
5303         if (sctx->cur_ino == 0)
5304                 goto out;
5305         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5306             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5307                 goto out;
5308         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5309                 goto out;
5310
5311         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5312         if (ret < 0)
5313                 goto out;
5314
5315         *refs_processed = 1;
5316 out:
5317         return ret;
5318 }
5319
5320 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5321 {
5322         int ret = 0;
5323         u64 left_mode;
5324         u64 left_uid;
5325         u64 left_gid;
5326         u64 right_mode;
5327         u64 right_uid;
5328         u64 right_gid;
5329         int need_chmod = 0;
5330         int need_chown = 0;
5331         int pending_move = 0;
5332         int refs_processed = 0;
5333
5334         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5335                                               &refs_processed);
5336         if (ret < 0)
5337                 goto out;
5338
5339         /*
5340          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5341          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5342          * inode into account.
5343          *
5344          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5345          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5346          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5347          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5348          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5349          * move/rename will be performed later.
5350          */
5351         if (refs_processed && !pending_move)
5352                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5353
5354         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5355                 goto out;
5356         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5357                 goto out;
5358
5359         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5360                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5361         if (ret < 0)
5362                 goto out;
5363
5364         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5365                 need_chown = 1;
5366                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5367                         need_chmod = 1;
5368         } else {
5369                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5370                                 NULL, NULL, &right_mode, &right_uid,
5371                                 &right_gid, NULL);
5372                 if (ret < 0)
5373                         goto out;
5374
5375                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5376                         need_chown = 1;
5377                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5378                         need_chmod = 1;
5379         }
5380
5381         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5382                 if (need_send_hole(sctx)) {
5383                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5384                             sctx->cur_inode_last_extent <
5385                             sctx->cur_inode_size) {
5386                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5387                                 if (ret)
5388                                         goto out;
5389                         }
5390                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5391                             sctx->cur_inode_size) {
5392                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5393                                 if (ret)
5394                                         goto out;
5395                         }
5396                 }
5397                 ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5398                                 sctx->cur_inode_size);
5399                 if (ret < 0)
5400                         goto out;
5401         }
5402
5403         if (need_chown) {
5404                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5405                                 left_uid, left_gid);
5406                 if (ret < 0)
5407                         goto out;
5408         }
5409         if (need_chmod) {
5410                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5411                                 left_mode);
5412                 if (ret < 0)
5413                         goto out;
5414         }
5415
5416         /*
5417          * If other directory inodes depended on our current directory
5418          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5419          */
5420         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5421                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5422                 if (ret)
5423                         goto out;
5424                 /*
5425                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5426                  * changed between the two trees as we have done changes to
5427                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5428                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5429                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5430                  */
5431                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5432                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5433                 if (ret < 0)
5434                         goto out;
5435         }
5436
5437 out:
5438         return ret;
5439 }
5440
5441 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
5442                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5443 {
5444         int ret = 0;
5445         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
5446         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
5447         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
5448         u64 left_gen = 0;
5449         u64 right_gen = 0;
5450
5451         sctx->cur_ino = key->objectid;
5452         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5453         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
5454
5455         /*
5456          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
5457          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
5458          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
5459          */
5460         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
5461
5462         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
5463             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5464                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
5465                                 sctx->left_path->slots[0],
5466                                 struct btrfs_inode_item);
5467                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
5468                                 left_ii);
5469         } else {
5470                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5471                                 sctx->right_path->slots[0],
5472                                 struct btrfs_inode_item);
5473                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5474                                 right_ii);
5475         }
5476         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5477                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5478                                 sctx->right_path->slots[0],
5479                                 struct btrfs_inode_item);
5480
5481                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5482                                 right_ii);
5483
5484                 /*
5485                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
5486                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
5487                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
5488                  */
5489                 if (left_gen != right_gen &&
5490                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5491                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
5492         }
5493
5494         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
5495                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5496                 sctx->cur_inode_new = 1;
5497                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
5498                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5499                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5500                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5501                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5502                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5503                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5504                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5505                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5506         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
5507                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5508                 sctx->cur_inode_new = 0;
5509                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
5510                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5511                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5512                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5513                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5514         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5515                 /*
5516                  * We need to do some special handling in case the inode was
5517                  * reported as changed with a changed generation number. This
5518                  * means that the original inode was deleted and new inode
5519                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
5520                  * deleted and the new one as new.
5521                  */
5522                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
5523                         /*
5524                          * First, process the inode as if it was deleted.
5525                          */
5526                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5527                         sctx->cur_inode_new = 0;
5528                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
5529                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5530                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5531                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5532                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5533                         ret = process_all_refs(sctx,
5534                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
5535                         if (ret < 0)
5536                                 goto out;
5537
5538                         /*
5539                          * Now process the inode as if it was new.
5540                          */
5541                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5542                         sctx->cur_inode_new = 1;
5543                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5544                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5545                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5546                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5547                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5548                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5549                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5550                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5551                         if (ret < 0)
5552                                 goto out;
5553
5554                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
5555                         if (ret < 0)
5556                                 goto out;
5557                         /*
5558                          * Advance send_progress now as we did not get into
5559                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
5560                          */
5561                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5562
5563                         /*
5564                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
5565                          * they were all new.
5566                          */
5567                         ret = process_all_extents(sctx);
5568                         if (ret < 0)
5569                                 goto out;
5570                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
5571                         if (ret < 0)
5572                                 goto out;
5573                 } else {
5574                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5575                         sctx->cur_inode_new = 0;
5576                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5577                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5578                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5579                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5580                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5581                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5582                 }
5583         }
5584
5585 out:
5586         return ret;
5587 }
5588
5589 /*
5590  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
5591  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
5592  * first and later process them in process_recorded_refs.
5593  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
5594  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
5595  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
5596  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
5597  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
5598  */
5599 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
5600                        enum btrfs_compare_tree_result result)
5601 {
5602         int ret = 0;
5603
5604         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5605
5606         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
5607             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
5608                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
5609                         ret = record_new_ref(sctx);
5610                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5611                         ret = record_deleted_ref(sctx);
5612                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
5613                         ret = record_changed_ref(sctx);
5614         }
5615
5616         return ret;
5617 }
5618
5619 /*
5620  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
5621  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
5622  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
5623  */
5624 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
5625                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5626 {
5627         int ret = 0;
5628
5629         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5630
5631         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
5632                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
5633                         ret = process_new_xattr(sctx);
5634                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5635                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
5636                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
5637                         ret = process_changed_xattr(sctx);
5638         }
5639
5640         return ret;
5641 }
5642
5643 /*
5644  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
5645  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
5646  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
5647  */
5648 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
5649                           enum btrfs_compare_tree_result result)
5650 {
5651         int ret = 0;
5652
5653         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5654
5655         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
5656                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5657                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
5658                                         sctx->cmp_key);
5659         }
5660
5661         return ret;
5662 }
5663
5664 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
5665 {
5666         u64 orig_gen, new_gen;
5667         int ret;
5668
5669         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
5670                              NULL, NULL);
5671         if (ret)
5672                 return ret;
5673
5674         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
5675                              NULL, NULL, NULL);
5676         if (ret)
5677                 return ret;
5678
5679         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
5680 }
5681
5682 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5683                         struct btrfs_key *key)
5684 {
5685         struct btrfs_inode_extref *extref;
5686         struct extent_buffer *leaf;
5687         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
5688         unsigned long ptr;
5689         u32 item_size;
5690         u32 cur_offset = 0;
5691         int ref_name_len;
5692         int ret = 0;
5693
5694         /* Easy case, just check this one dirid */
5695         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
5696                 dirid = key->offset;
5697
5698                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
5699                 goto out;
5700         }
5701
5702         leaf = path->nodes[0];
5703         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
5704         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
5705         while (cur_offset < item_size) {
5706                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
5707                                                        cur_offset);
5708                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
5709                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
5710                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
5711                 if (dirid == last_dirid)
5712                         continue;
5713                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
5714                 if (ret)
5715                         break;
5716                 last_dirid = dirid;
5717         }
5718 out:
5719         return ret;
5720 }
5721
5722 /*
5723  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
5724  * changed_xxx functions.
5725  */
5726 static int changed_cb(struct btrfs_root *left_root,
5727                       struct btrfs_root *right_root,
5728                       struct btrfs_path *left_path,
5729                       struct btrfs_path *right_path,
5730                       struct btrfs_key *key,
5731                       enum btrfs_compare_tree_result result,
5732                       void *ctx)
5733 {
5734         int ret = 0;
5735         struct send_ctx *sctx = ctx;
5736
5737         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
5738                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
5739                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
5740                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
5741                         if (!ret)
5742                                 return 0;
5743                         if (ret < 0)
5744                                 return ret;
5745                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5746                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
5747                 } else {
5748                         return 0;
5749                 }
5750                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
5751                 ret = 0;
5752         }
5753
5754         sctx->left_path = left_path;
5755         sctx->right_path = right_path;
5756         sctx->cmp_key = key;
5757
5758         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
5759         if (ret < 0)
5760                 goto out;
5761
5762         /* Ignore non-FS objects */
5763         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
5764             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
5765                 goto out;
5766
5767         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
5768                 ret = changed_inode(sctx, result);
5769         else if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
5770                  key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5771                 ret = changed_ref(sctx, result);
5772         else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
5773                 ret = changed_xattr(sctx, result);
5774         else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5775                 ret = changed_extent(sctx, result);
5776
5777 out:
5778         return ret;
5779 }
5780
5781 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
5782 {
5783         int ret;
5784         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
5785         struct btrfs_key key;
5786         struct btrfs_key found_key;
5787         struct btrfs_path *path;
5788         struct extent_buffer *eb;
5789         int slot;
5790
5791         path = alloc_path_for_send();
5792         if (!path)
5793                 return -ENOMEM;
5794
5795         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
5796         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5797         key.offset = 0;
5798
5799         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
5800         if (ret < 0)
5801                 goto out;
5802         if (ret)
5803                 goto out_finish;
5804
5805         while (1) {
5806                 eb = path->nodes[0];
5807                 slot = path->slots[0];
5808                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5809
5810                 ret = changed_cb(send_root, NULL, path, NULL,
5811                                 &found_key, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
5812                 if (ret < 0)
5813                         goto out;
5814
5815                 key.objectid = found_key.objectid;
5816                 key.type = found_key.type;
5817                 key.offset = found_key.offset + 1;
5818
5819                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
5820                 if (ret < 0)
5821                         goto out;
5822                 if (ret) {
5823                         ret  = 0;
5824                         break;
5825                 }
5826         }
5827
5828 out_finish:
5829         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
5830
5831 out:
5832         btrfs_free_path(path);
5833         return ret;
5834 }
5835
5836 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
5837 {
5838         int ret;
5839
5840         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
5841                 ret = send_header(sctx);
5842                 if (ret < 0)
5843                         goto out;
5844         }
5845
5846         ret = send_subvol_begin(sctx);
5847         if (ret < 0)
5848                 goto out;
5849
5850         if (sctx->parent_root) {
5851                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
5852                                 changed_cb, sctx);
5853                 if (ret < 0)
5854                         goto out;
5855                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
5856                 if (ret < 0)
5857                         goto out;
5858         } else {
5859                 ret = full_send_tree(sctx);
5860                 if (ret < 0)
5861                         goto out;
5862         }
5863
5864 out:
5865         free_recorded_refs(sctx);
5866         return ret;
5867 }
5868
5869 /*
5870  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
5871  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
5872  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
5873  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
5874  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
5875  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
5876  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
5877  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
5878  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
5879  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
5880  * current root) or not.
5881  */
5882 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
5883 {
5884         int i;
5885         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
5886
5887 again:
5888         if (sctx->parent_root &&
5889             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
5890                 goto commit_trans;
5891
5892         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
5893                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
5894                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
5895                         goto commit_trans;
5896
5897         if (trans)
5898                 return btrfs_end_transaction(trans, sctx->send_root);
5899
5900         return 0;
5901
5902 commit_trans:
5903         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
5904         if (!trans) {
5905                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
5906                 if (IS_ERR(trans))
5907                         return PTR_ERR(trans);
5908                 goto again;
5909         }
5910
5911         return btrfs_commit_transaction(trans, sctx->send_root);
5912 }
5913
5914 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
5915 {
5916         spin_lock(&root->root_item_lock);
5917         root->send_in_progress--;
5918         /*
5919          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
5920          * can't blindly reset it to 0.
5921          */
5922         if (root->send_in_progress < 0)
5923                 btrfs_err(root->fs_info,
5924                         "send_in_progres unbalanced %d root %llu",
5925                         root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
5926         spin_unlock(&root->root_item_lock);
5927 }
5928
5929 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, void __user *arg_)
5930 {
5931         int ret = 0;
5932         struct btrfs_root *send_root;
5933         struct btrfs_root *clone_root;
5934         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5935         struct btrfs_ioctl_send_args *arg = NULL;
5936         struct btrfs_key key;
5937         struct send_ctx *sctx = NULL;
5938         u32 i;
5939         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
5940         int clone_sources_to_rollback = 0;
5941         int sort_clone_roots = 0;
5942         int index;
5943
5944         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5945                 return -EPERM;
5946
5947         send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
5948         fs_info = send_root->fs_info;
5949
5950         /*
5951          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
5952          * making it RW. This also protects against deletion.
5953          */
5954         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
5955         send_root->send_in_progress++;
5956         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
5957
5958         /*
5959          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
5960          * by the time we get here.
5961          */
5962         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
5963
5964         /*
5965          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
5966          * not RO.
5967          */
5968         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
5969                 ret = -EPERM;
5970                 goto out;
5971         }
5972
5973         arg = memdup_user(arg_, sizeof(*arg));
5974         if (IS_ERR(arg)) {
5975                 ret = PTR_ERR(arg);
5976                 arg = NULL;
5977                 goto out;
5978         }
5979
5980         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
5981                         sizeof(*arg->clone_sources) *
5982                         arg->clone_sources_count)) {
5983                 ret = -EFAULT;
5984                 goto out;
5985         }
5986
5987         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
5988                 ret = -EINVAL;
5989                 goto out;
5990         }
5991
5992         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_NOFS);
5993         if (!sctx) {
5994                 ret = -ENOMEM;
5995                 goto out;
5996         }
5997
5998         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
5999         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
6000         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_NOFS);
6001         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
6002
6003         sctx->flags = arg->flags;
6004
6005         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
6006         if (!sctx->send_filp) {
6007                 ret = -EBADF;
6008                 goto out;
6009         }
6010
6011         sctx->send_root = send_root;
6012         /*
6013          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6014          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6015          */
6016         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6017                 ret = -EPERM;
6018                 goto out;
6019         }
6020
6021         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6022
6023         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6024         sctx->send_buf = vmalloc(sctx->send_max_size);
6025         if (!sctx->send_buf) {
6026                 ret = -ENOMEM;
6027                 goto out;
6028         }
6029
6030         sctx->read_buf = vmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE);
6031         if (!sctx->read_buf) {
6032                 ret = -ENOMEM;
6033                 goto out;
6034         }
6035
6036         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6037         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6038         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6039
6040         sctx->clone_roots = vzalloc(sizeof(struct clone_root) *
6041                         (arg->clone_sources_count + 1));
6042         if (!sctx->clone_roots) {
6043                 ret = -ENOMEM;
6044                 goto out;
6045         }
6046
6047         if (arg->clone_sources_count) {
6048                 clone_sources_tmp = vmalloc(arg->clone_sources_count *
6049                                 sizeof(*arg->clone_sources));
6050                 if (!clone_sources_tmp) {
6051                         ret = -ENOMEM;
6052                         goto out;
6053                 }
6054
6055                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6056                                 arg->clone_sources_count *
6057                                 sizeof(*arg->clone_sources));
6058                 if (ret) {
6059                         ret = -EFAULT;
6060                         goto out;
6061                 }
6062
6063                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6064                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6065                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6066                         key.offset = (u64)-1;
6067
6068                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6069
6070                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6071                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6072                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6073                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6074                                 goto out;
6075                         }
6076                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6077                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6078                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6079                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6080                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6081                                 ret = -EPERM;
6082                                 goto out;
6083                         }
6084                         clone_root->send_in_progress++;
6085                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6086                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6087
6088                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6089                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6090                 }
6091                 vfree(clone_sources_tmp);
6092                 clone_sources_tmp = NULL;
6093         }
6094
6095         if (arg->parent_root) {
6096                 key.objectid = arg->parent_root;
6097                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6098                 key.offset = (u64)-1;
6099
6100                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6101
6102                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6103                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6104                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6105                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6106                         goto out;
6107                 }
6108
6109                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6110                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6111                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6112                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6113                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6114                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6115                         ret = -EPERM;
6116                         goto out;
6117                 }
6118                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6119
6120                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6121         }
6122
6123         /*
6124          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6125          * is behind the current send position. This is checked while searching
6126          * for possible clone sources.
6127          */
6128         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6129
6130         /* We do a bsearch later */
6131         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6132                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6133                         NULL);
6134         sort_clone_roots = 1;
6135
6136         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6137         if (ret)
6138                 goto out;
6139
6140         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6141         ret = send_subvol(sctx);
6142         current->journal_info = NULL;
6143         if (ret < 0)
6144                 goto out;
6145
6146         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6147                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6148                 if (ret < 0)
6149                         goto out;
6150                 ret = send_cmd(sctx);
6151                 if (ret < 0)
6152                         goto out;
6153         }
6154
6155 out:
6156         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6157         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6158                 struct rb_node *n;
6159                 struct pending_dir_move *pm;
6160
6161                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6162                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6163                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6164                         struct pending_dir_move *pm2;
6165
6166                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6167                                                struct pending_dir_move, list);
6168                         free_pending_move(sctx, pm2);
6169                 }
6170                 free_pending_move(sctx, pm);
6171         }
6172
6173         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6174         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6175                 struct rb_node *n;
6176                 struct waiting_dir_move *dm;
6177
6178                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6179                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6180                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6181                 kfree(dm);
6182         }
6183
6184         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6185         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6186                 struct rb_node *n;
6187                 struct orphan_dir_info *odi;
6188
6189                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6190                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6191                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6192         }
6193
6194         if (sort_clone_roots) {
6195                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6196                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6197                                         sctx->clone_roots[i].root);
6198         } else {
6199                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6200                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6201                                         sctx->clone_roots[i].root);
6202
6203                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6204         }
6205         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6206                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6207
6208         kfree(arg);
6209         vfree(clone_sources_tmp);
6210
6211         if (sctx) {
6212                 if (sctx->send_filp)
6213                         fput(sctx->send_filp);
6214
6215                 vfree(sctx->clone_roots);
6216                 vfree(sctx->send_buf);
6217                 vfree(sctx->read_buf);
6218
6219                 name_cache_free(sctx);
6220
6221                 kfree(sctx);
6222         }
6223
6224         return ret;
6225 }