GNU Linux-libre 5.19-gnu
[releases.git] / fs / btrfs / send.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/bsearch.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/file.h>
9 #include <linux/sort.h>
10 #include <linux/mount.h>
11 #include <linux/xattr.h>
12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
13 #include <linux/radix-tree.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/crc32c.h>
18
19 #include "send.h"
20 #include "backref.h"
21 #include "locking.h"
22 #include "disk-io.h"
23 #include "btrfs_inode.h"
24 #include "transaction.h"
25 #include "compression.h"
26 #include "xattr.h"
27 #include "print-tree.h"
28
29 /*
30  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
31  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
32  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
33  * time and using too much memory for extents with large number of references).
34  */
35 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
36
37 /*
38  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
39  * It reallocates the internal buffer on demand.
40  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
41  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
42  * unreversed if needed.
43  */
44 struct fs_path {
45         union {
46                 struct {
47                         char *start;
48                         char *end;
49
50                         char *buf;
51                         unsigned short buf_len:15;
52                         unsigned short reversed:1;
53                         char inline_buf[];
54                 };
55                 /*
56                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
57                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
58                  * a allocation later during send.
59                  */
60                 char pad[256];
61         };
62 };
63 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
64         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
65
66
67 /* reused for each extent */
68 struct clone_root {
69         struct btrfs_root *root;
70         u64 ino;
71         u64 offset;
72
73         u64 found_refs;
74 };
75
76 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
77 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
78
79 struct send_ctx {
80         struct file *send_filp;
81         loff_t send_off;
82         char *send_buf;
83         u32 send_size;
84         u32 send_max_size;
85         u64 total_send_size;
86         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
87         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
88         /* Protocol version compatibility requested */
89         u32 proto;
90
91         struct btrfs_root *send_root;
92         struct btrfs_root *parent_root;
93         struct clone_root *clone_roots;
94         int clone_roots_cnt;
95
96         /* current state of the compare_tree call */
97         struct btrfs_path *left_path;
98         struct btrfs_path *right_path;
99         struct btrfs_key *cmp_key;
100
101         /*
102          * Keep track of the generation of the last transaction that was used
103          * for relocating a block group. This is periodically checked in order
104          * to detect if a relocation happened since the last check, so that we
105          * don't operate on stale extent buffers for nodes (level >= 1) or on
106          * stale disk_bytenr values of file extent items.
107          */
108         u64 last_reloc_trans;
109
110         /*
111          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
112          * these are the values from the deleted inode.
113          */
114         u64 cur_ino;
115         u64 cur_inode_gen;
116         int cur_inode_new;
117         int cur_inode_new_gen;
118         int cur_inode_deleted;
119         u64 cur_inode_size;
120         u64 cur_inode_mode;
121         u64 cur_inode_rdev;
122         u64 cur_inode_last_extent;
123         u64 cur_inode_next_write_offset;
124         bool ignore_cur_inode;
125
126         u64 send_progress;
127
128         struct list_head new_refs;
129         struct list_head deleted_refs;
130
131         struct radix_tree_root name_cache;
132         struct list_head name_cache_list;
133         int name_cache_size;
134
135         /*
136          * The inode we are currently processing. It's not NULL only when we
137          * need to issue write commands for data extents from this inode.
138          */
139         struct inode *cur_inode;
140         struct file_ra_state ra;
141         u64 page_cache_clear_start;
142         bool clean_page_cache;
143
144         /*
145          * We process inodes by their increasing order, so if before an
146          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
147          * directories such that a directory with a lower inode number was
148          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
149          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
150          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
151          * must process the directory with higher inode number first, then
152          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
153          * number. Example follows.
154          *
155          * Tree state when the first send was performed:
156          *
157          * .
158          * |-- a                   (ino 257)
159          *     |-- b               (ino 258)
160          *         |
161          *         |
162          *         |-- c           (ino 259)
163          *         |   |-- d       (ino 260)
164          *         |
165          *         |-- c2          (ino 261)
166          *
167          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
168          *
169          * .
170          * |-- a                   (ino 257)
171          *     |-- b               (ino 258)
172          *         |-- c2          (ino 261)
173          *             |-- d2      (ino 260)
174          *                 |-- cc  (ino 259)
175          *
176          * The sequence of steps that lead to the second state was:
177          *
178          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
179          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
180          *
181          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
182          * before we move "d", which has higher inode number.
183          *
184          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
185          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
186          */
187
188         /* Indexed by parent directory inode number. */
189         struct rb_root pending_dir_moves;
190
191         /*
192          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
193          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
194          * own move/rename can be performed.
195          */
196         struct rb_root waiting_dir_moves;
197
198         /*
199          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
200          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
201          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
202          * is performed. Example:
203          *
204          * Parent snapshot:
205          *
206          * .                        (ino 256)
207          * |-- a/                   (ino 257)
208          *     |-- b/               (ino 258)
209          *         |-- c/           (ino 259)
210          *         |   |-- x/       (ino 260)
211          *         |
212          *         |-- y/           (ino 261)
213          *
214          * Send snapshot:
215          *
216          * .                        (ino 256)
217          * |-- a/                   (ino 257)
218          *     |-- b/               (ino 258)
219          *         |-- YY/          (ino 261)
220          *              |-- x/      (ino 260)
221          *
222          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
223          * rm -f /a/b/c/foo.txt
224          * mv /a/b/y /a/b/YY
225          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
226          * rmdir /a/b/c
227          *
228          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
229          * parent is processed (as explained above), but all other operations
230          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
231          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
232          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
233          * memorize that name.
234          *
235          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
236          */
237         struct rb_root orphan_dirs;
238 };
239
240 struct pending_dir_move {
241         struct rb_node node;
242         struct list_head list;
243         u64 parent_ino;
244         u64 ino;
245         u64 gen;
246         struct list_head update_refs;
247 };
248
249 struct waiting_dir_move {
250         struct rb_node node;
251         u64 ino;
252         /*
253          * There might be some directory that could not be removed because it
254          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
255          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
256          */
257         u64 rmdir_ino;
258         u64 rmdir_gen;
259         bool orphanized;
260 };
261
262 struct orphan_dir_info {
263         struct rb_node node;
264         u64 ino;
265         u64 gen;
266         u64 last_dir_index_offset;
267 };
268
269 struct name_cache_entry {
270         struct list_head list;
271         /*
272          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
273          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
274          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
275          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
276          * entries where two entries have the same inum but different
277          * generations.
278          */
279         struct list_head radix_list;
280         u64 ino;
281         u64 gen;
282         u64 parent_ino;
283         u64 parent_gen;
284         int ret;
285         int need_later_update;
286         int name_len;
287         char name[];
288 };
289
290 #define ADVANCE                                                 1
291 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
292
293 enum btrfs_compare_tree_result {
294         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
295         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
296         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
297         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
298 };
299
300 __cold
301 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
302                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
303                                         const char *what)
304 {
305         const char *result_string;
306
307         switch (result) {
308         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
309                 result_string = "new";
310                 break;
311         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
312                 result_string = "deleted";
313                 break;
314         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
315                 result_string = "updated";
316                 break;
317         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
318                 ASSERT(0);
319                 result_string = "unchanged";
320                 break;
321         default:
322                 ASSERT(0);
323                 result_string = "unexpected";
324         }
325
326         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
327                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
328                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
329                   sctx->send_root->root_key.objectid,
330                   (sctx->parent_root ?
331                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
332 }
333
334 __maybe_unused
335 static bool proto_cmd_ok(const struct send_ctx *sctx, int cmd)
336 {
337         switch (sctx->proto) {
338         case 1:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V1;
339         case 2:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V2;
340         default: return false;
341         }
342 }
343
344 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
345
346 static struct waiting_dir_move *
347 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
348
349 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen);
350
351 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
352 {
353         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
354                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
355                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
356 }
357
358 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
359 {
360         if (p->reversed) {
361                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
362                 p->end = p->start;
363                 *p->start = 0;
364         } else {
365                 p->start = p->buf;
366                 p->end = p->start;
367                 *p->start = 0;
368         }
369 }
370
371 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
372 {
373         struct fs_path *p;
374
375         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
376         if (!p)
377                 return NULL;
378         p->reversed = 0;
379         p->buf = p->inline_buf;
380         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
381         fs_path_reset(p);
382         return p;
383 }
384
385 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
386 {
387         struct fs_path *p;
388
389         p = fs_path_alloc();
390         if (!p)
391                 return NULL;
392         p->reversed = 1;
393         fs_path_reset(p);
394         return p;
395 }
396
397 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
398 {
399         if (!p)
400                 return;
401         if (p->buf != p->inline_buf)
402                 kfree(p->buf);
403         kfree(p);
404 }
405
406 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
407 {
408         return p->end - p->start;
409 }
410
411 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
412 {
413         char *tmp_buf;
414         int path_len;
415         int old_buf_len;
416
417         len++;
418
419         if (p->buf_len >= len)
420                 return 0;
421
422         if (len > PATH_MAX) {
423                 WARN_ON(1);
424                 return -ENOMEM;
425         }
426
427         path_len = p->end - p->start;
428         old_buf_len = p->buf_len;
429
430         /*
431          * First time the inline_buf does not suffice
432          */
433         if (p->buf == p->inline_buf) {
434                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
435                 if (tmp_buf)
436                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
437         } else {
438                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
439         }
440         if (!tmp_buf)
441                 return -ENOMEM;
442         p->buf = tmp_buf;
443         /*
444          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
445          * happen most of the time
446          */
447         p->buf_len = ksize(p->buf);
448
449         if (p->reversed) {
450                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
451                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
452                 p->start = p->end - path_len;
453                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
454         } else {
455                 p->start = p->buf;
456                 p->end = p->start + path_len;
457         }
458         return 0;
459 }
460
461 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
462                                    char **prepared)
463 {
464         int ret;
465         int new_len;
466
467         new_len = p->end - p->start + name_len;
468         if (p->start != p->end)
469                 new_len++;
470         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
471         if (ret < 0)
472                 goto out;
473
474         if (p->reversed) {
475                 if (p->start != p->end)
476                         *--p->start = '/';
477                 p->start -= name_len;
478                 *prepared = p->start;
479         } else {
480                 if (p->start != p->end)
481                         *p->end++ = '/';
482                 *prepared = p->end;
483                 p->end += name_len;
484                 *p->end = 0;
485         }
486
487 out:
488         return ret;
489 }
490
491 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
492 {
493         int ret;
494         char *prepared;
495
496         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
497         if (ret < 0)
498                 goto out;
499         memcpy(prepared, name, name_len);
500
501 out:
502         return ret;
503 }
504
505 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
506 {
507         int ret;
508         char *prepared;
509
510         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
511         if (ret < 0)
512                 goto out;
513         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
514
515 out:
516         return ret;
517 }
518
519 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
520                                           struct extent_buffer *eb,
521                                           unsigned long off, int len)
522 {
523         int ret;
524         char *prepared;
525
526         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
527         if (ret < 0)
528                 goto out;
529
530         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
531
532 out:
533         return ret;
534 }
535
536 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
537 {
538         p->reversed = from->reversed;
539         fs_path_reset(p);
540
541         return fs_path_add_path(p, from);
542 }
543
544 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
545 {
546         char *tmp;
547         int len;
548
549         if (!p->reversed)
550                 return;
551
552         tmp = p->start;
553         len = p->end - p->start;
554         p->start = p->buf;
555         p->end = p->start + len;
556         memmove(p->start, tmp, len + 1);
557         p->reversed = 0;
558 }
559
560 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
561 {
562         struct btrfs_path *path;
563
564         path = btrfs_alloc_path();
565         if (!path)
566                 return NULL;
567         path->search_commit_root = 1;
568         path->skip_locking = 1;
569         path->need_commit_sem = 1;
570         return path;
571 }
572
573 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
574 {
575         int ret;
576         u32 pos = 0;
577
578         while (pos < len) {
579                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
580                 /* TODO handle that correctly */
581                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
582                         continue;
583                 }*/
584                 if (ret < 0)
585                         return ret;
586                 if (ret == 0) {
587                         return -EIO;
588                 }
589                 pos += ret;
590         }
591
592         return 0;
593 }
594
595 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
596 {
597         struct btrfs_tlv_header *hdr;
598         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
599         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
600
601         if (unlikely(left < total_len))
602                 return -EOVERFLOW;
603
604         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
605         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
606         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
607         memcpy(hdr + 1, data, len);
608         sctx->send_size += total_len;
609
610         return 0;
611 }
612
613 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
614         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
615                         u##bits attr, u##bits value)                    \
616         {                                                               \
617                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
618                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
619         }
620
621 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
622
623 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
624                           const char *str, int len)
625 {
626         if (len == -1)
627                 len = strlen(str);
628         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
629 }
630
631 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
632                         const u8 *uuid)
633 {
634         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
635 }
636
637 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
638                                   struct extent_buffer *eb,
639                                   struct btrfs_timespec *ts)
640 {
641         struct btrfs_timespec bts;
642         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
643         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
644 }
645
646
647 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
648         do { \
649                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
650                 if (ret < 0) \
651                         goto tlv_put_failure; \
652         } while (0)
653
654 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
655         do { \
656                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
657                 if (ret < 0) \
658                         goto tlv_put_failure; \
659         } while (0)
660
661 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
662 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
663 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
664 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
665 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
666         do { \
667                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
668                 if (ret < 0) \
669                         goto tlv_put_failure; \
670         } while (0)
671 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
672         do { \
673                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
674                         p->end - p->start); \
675                 if (ret < 0) \
676                         goto tlv_put_failure; \
677         } while(0)
678 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
679         do { \
680                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
681                 if (ret < 0) \
682                         goto tlv_put_failure; \
683         } while (0)
684 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
685         do { \
686                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
687                 if (ret < 0) \
688                         goto tlv_put_failure; \
689         } while (0)
690
691 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
692 {
693         struct btrfs_stream_header hdr;
694
695         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
696         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
697
698         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
699                                         &sctx->send_off);
700 }
701
702 /*
703  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
704  */
705 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
706 {
707         struct btrfs_cmd_header *hdr;
708
709         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
710                 return -EINVAL;
711
712         BUG_ON(sctx->send_size);
713
714         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
715         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
716         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
717
718         return 0;
719 }
720
721 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
722 {
723         int ret;
724         struct btrfs_cmd_header *hdr;
725         u32 crc;
726
727         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
728         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
729         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
730
731         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
732         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
733
734         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
735                                         &sctx->send_off);
736
737         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
738         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
739         sctx->send_size = 0;
740
741         return ret;
742 }
743
744 /*
745  * Sends a move instruction to user space
746  */
747 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
748                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
749 {
750         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
751         int ret;
752
753         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
754
755         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
756         if (ret < 0)
757                 goto out;
758
759         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
760         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
761
762         ret = send_cmd(sctx);
763
764 tlv_put_failure:
765 out:
766         return ret;
767 }
768
769 /*
770  * Sends a link instruction to user space
771  */
772 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
773                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
774 {
775         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
776         int ret;
777
778         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
779
780         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
781         if (ret < 0)
782                 goto out;
783
784         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
785         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
786
787         ret = send_cmd(sctx);
788
789 tlv_put_failure:
790 out:
791         return ret;
792 }
793
794 /*
795  * Sends an unlink instruction to user space
796  */
797 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
798 {
799         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
800         int ret;
801
802         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
803
804         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
805         if (ret < 0)
806                 goto out;
807
808         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
809
810         ret = send_cmd(sctx);
811
812 tlv_put_failure:
813 out:
814         return ret;
815 }
816
817 /*
818  * Sends a rmdir instruction to user space
819  */
820 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
821 {
822         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
823         int ret;
824
825         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
826
827         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
828         if (ret < 0)
829                 goto out;
830
831         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
832
833         ret = send_cmd(sctx);
834
835 tlv_put_failure:
836 out:
837         return ret;
838 }
839
840 /*
841  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
842  */
843 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
844                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
845                           u64 *gid, u64 *rdev)
846 {
847         int ret;
848         struct btrfs_inode_item *ii;
849         struct btrfs_key key;
850
851         key.objectid = ino;
852         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
853         key.offset = 0;
854         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
855         if (ret) {
856                 if (ret > 0)
857                         ret = -ENOENT;
858                 return ret;
859         }
860
861         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
862                         struct btrfs_inode_item);
863         if (size)
864                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
865         if (gen)
866                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
867         if (mode)
868                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
869         if (uid)
870                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
871         if (gid)
872                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
873         if (rdev)
874                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
875
876         return ret;
877 }
878
879 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
880                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
881                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
882                           u64 *rdev)
883 {
884         struct btrfs_path *path;
885         int ret;
886
887         path = alloc_path_for_send();
888         if (!path)
889                 return -ENOMEM;
890         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
891                                rdev);
892         btrfs_free_path(path);
893         return ret;
894 }
895
896 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
897                                    struct fs_path *p,
898                                    void *ctx);
899
900 /*
901  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
902  * btrfs_inode_extref.
903  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
904  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
905  *
906  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
907  */
908 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
909                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
910                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
911 {
912         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
913         struct btrfs_inode_ref *iref;
914         struct btrfs_inode_extref *extref;
915         struct btrfs_path *tmp_path;
916         struct fs_path *p;
917         u32 cur = 0;
918         u32 total;
919         int slot = path->slots[0];
920         u32 name_len;
921         char *start;
922         int ret = 0;
923         int num = 0;
924         int index;
925         u64 dir;
926         unsigned long name_off;
927         unsigned long elem_size;
928         unsigned long ptr;
929
930         p = fs_path_alloc_reversed();
931         if (!p)
932                 return -ENOMEM;
933
934         tmp_path = alloc_path_for_send();
935         if (!tmp_path) {
936                 fs_path_free(p);
937                 return -ENOMEM;
938         }
939
940
941         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
942                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
943                                                     struct btrfs_inode_ref);
944                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
945                 elem_size = sizeof(*iref);
946         } else {
947                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
948                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
949                 elem_size = sizeof(*extref);
950         }
951
952         while (cur < total) {
953                 fs_path_reset(p);
954
955                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
956                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
957                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
958                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
959                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
960                         dir = found_key->offset;
961                 } else {
962                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
963                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
964                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
965                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
966                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
967                 }
968
969                 if (resolve) {
970                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
971                                                   name_off, eb, dir,
972                                                   p->buf, p->buf_len);
973                         if (IS_ERR(start)) {
974                                 ret = PTR_ERR(start);
975                                 goto out;
976                         }
977                         if (start < p->buf) {
978                                 /* overflow , try again with larger buffer */
979                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
980                                                 p->buf_len + p->buf - start);
981                                 if (ret < 0)
982                                         goto out;
983                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
984                                                           name_len, name_off,
985                                                           eb, dir,
986                                                           p->buf, p->buf_len);
987                                 if (IS_ERR(start)) {
988                                         ret = PTR_ERR(start);
989                                         goto out;
990                                 }
991                                 BUG_ON(start < p->buf);
992                         }
993                         p->start = start;
994                 } else {
995                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
996                                                              name_len);
997                         if (ret < 0)
998                                 goto out;
999                 }
1000
1001                 cur += elem_size + name_len;
1002                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
1003                 if (ret)
1004                         goto out;
1005                 num++;
1006         }
1007
1008 out:
1009         btrfs_free_path(tmp_path);
1010         fs_path_free(p);
1011         return ret;
1012 }
1013
1014 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
1015                                   const char *name, int name_len,
1016                                   const char *data, int data_len,
1017                                   void *ctx);
1018
1019 /*
1020  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1021  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1022  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1023  *
1024  * path must point to the dir item when called.
1025  */
1026 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1027                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1028 {
1029         int ret = 0;
1030         struct extent_buffer *eb;
1031         struct btrfs_dir_item *di;
1032         struct btrfs_key di_key;
1033         char *buf = NULL;
1034         int buf_len;
1035         u32 name_len;
1036         u32 data_len;
1037         u32 cur;
1038         u32 len;
1039         u32 total;
1040         int slot;
1041         int num;
1042
1043         /*
1044          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1045          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1046          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1047          * values are small.
1048          */
1049         buf_len = PATH_MAX;
1050         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1051         if (!buf) {
1052                 ret = -ENOMEM;
1053                 goto out;
1054         }
1055
1056         eb = path->nodes[0];
1057         slot = path->slots[0];
1058         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1059         cur = 0;
1060         len = 0;
1061         total = btrfs_item_size(eb, slot);
1062
1063         num = 0;
1064         while (cur < total) {
1065                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1066                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1067                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1068
1069                 if (btrfs_dir_type(eb, di) == BTRFS_FT_XATTR) {
1070                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1071                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1072                                 goto out;
1073                         }
1074                         if (name_len + data_len >
1075                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1076                                 ret = -E2BIG;
1077                                 goto out;
1078                         }
1079                 } else {
1080                         /*
1081                          * Path too long
1082                          */
1083                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1084                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1085                                 goto out;
1086                         }
1087                 }
1088
1089                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1090                         buf_len = name_len + data_len;
1091                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1092                                 vfree(buf);
1093                                 buf = NULL;
1094                         } else {
1095                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1096                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1097
1098                                 if (!tmp)
1099                                         kfree(buf);
1100                                 buf = tmp;
1101                         }
1102                         if (!buf) {
1103                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1104                                 if (!buf) {
1105                                         ret = -ENOMEM;
1106                                         goto out;
1107                                 }
1108                         }
1109                 }
1110
1111                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1112                                 name_len + data_len);
1113
1114                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1115                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1116                 cur += len;
1117
1118                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1119                               data_len, ctx);
1120                 if (ret < 0)
1121                         goto out;
1122                 if (ret) {
1123                         ret = 0;
1124                         goto out;
1125                 }
1126
1127                 num++;
1128         }
1129
1130 out:
1131         kvfree(buf);
1132         return ret;
1133 }
1134
1135 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1136                             struct fs_path *p, void *ctx)
1137 {
1138         int ret;
1139         struct fs_path *pt = ctx;
1140
1141         ret = fs_path_copy(pt, p);
1142         if (ret < 0)
1143                 return ret;
1144
1145         /* we want the first only */
1146         return 1;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1151  * ref/hardlink, this is ignored.
1152  */
1153 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1154                           u64 ino, struct fs_path *path)
1155 {
1156         int ret;
1157         struct btrfs_key key, found_key;
1158         struct btrfs_path *p;
1159
1160         p = alloc_path_for_send();
1161         if (!p)
1162                 return -ENOMEM;
1163
1164         fs_path_reset(path);
1165
1166         key.objectid = ino;
1167         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1168         key.offset = 0;
1169
1170         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1171         if (ret < 0)
1172                 goto out;
1173         if (ret) {
1174                 ret = 1;
1175                 goto out;
1176         }
1177         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1178         if (found_key.objectid != ino ||
1179             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1180              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1181                 ret = -ENOENT;
1182                 goto out;
1183         }
1184
1185         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1186                                 __copy_first_ref, path);
1187         if (ret < 0)
1188                 goto out;
1189         ret = 0;
1190
1191 out:
1192         btrfs_free_path(p);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 struct backref_ctx {
1197         struct send_ctx *sctx;
1198
1199         /* number of total found references */
1200         u64 found;
1201
1202         /*
1203          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1204          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1205          */
1206         u64 cur_objectid;
1207         u64 cur_offset;
1208
1209         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1210         u64 extent_len;
1211
1212         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1213         int found_itself;
1214 };
1215
1216 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1217 {
1218         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1219         const struct clone_root *cr = elt;
1220
1221         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1222                 return -1;
1223         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1224                 return 1;
1225         return 0;
1226 }
1227
1228 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1229 {
1230         const struct clone_root *cr1 = e1;
1231         const struct clone_root *cr2 = e2;
1232
1233         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1234                 return -1;
1235         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1236                 return 1;
1237         return 0;
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Called for every backref that is found for the current extent.
1242  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1243  */
1244 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1245 {
1246         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1247         struct clone_root *found;
1248
1249         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1250         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1251                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1252                         sizeof(struct clone_root),
1253                         __clone_root_cmp_bsearch);
1254         if (!found)
1255                 return 0;
1256
1257         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1258             ino == bctx->cur_objectid &&
1259             offset == bctx->cur_offset) {
1260                 bctx->found_itself = 1;
1261         }
1262
1263         /*
1264          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1265          * behind the current inode/offset.
1266          */
1267         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1268                 /*
1269                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1270                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1271                  * the destination of the stream.
1272                  */
1273                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1274                         return 0;
1275                 /*
1276                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1277                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1278                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1279                  * destination of the stream.
1280                  */
1281                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1282                     offset + bctx->extent_len >
1283                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1284                         return 0;
1285         }
1286
1287         bctx->found++;
1288         found->found_refs++;
1289         if (ino < found->ino) {
1290                 found->ino = ino;
1291                 found->offset = offset;
1292         } else if (found->ino == ino) {
1293                 /*
1294                  * same extent found more then once in the same file.
1295                  */
1296                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1297                         found->offset = offset;
1298         }
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1305  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1306  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1307  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1308  * inode+offset.
1309  *
1310  * path must point to the extent item when called.
1311  */
1312 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1313                              struct btrfs_path *path,
1314                              u64 ino, u64 data_offset,
1315                              u64 ino_size,
1316                              struct clone_root **found)
1317 {
1318         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1319         int ret;
1320         int extent_type;
1321         u64 logical;
1322         u64 disk_byte;
1323         u64 num_bytes;
1324         u64 extent_item_pos;
1325         u64 flags = 0;
1326         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1327         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1328         struct backref_ctx backref_ctx = {0};
1329         struct clone_root *cur_clone_root;
1330         struct btrfs_key found_key;
1331         struct btrfs_path *tmp_path;
1332         struct btrfs_extent_item *ei;
1333         int compressed;
1334         u32 i;
1335
1336         tmp_path = alloc_path_for_send();
1337         if (!tmp_path)
1338                 return -ENOMEM;
1339
1340         /* We only use this path under the commit sem */
1341         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1342
1343         if (data_offset >= ino_size) {
1344                 /*
1345                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1346                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1347                  * writing large files.
1348                  */
1349                 ret = 0;
1350                 goto out;
1351         }
1352
1353         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1354                         struct btrfs_file_extent_item);
1355         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1356         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1357                 ret = -ENOENT;
1358                 goto out;
1359         }
1360         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1361
1362         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1363         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1364         if (disk_byte == 0) {
1365                 ret = -ENOENT;
1366                 goto out;
1367         }
1368         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1369
1370         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1371         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1372                                   &found_key, &flags);
1373         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1374
1375         if (ret < 0)
1376                 goto out;
1377         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1378                 ret = -EIO;
1379                 goto out;
1380         }
1381
1382         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1383                             struct btrfs_extent_item);
1384         /*
1385          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1386          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1387          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1388          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1389          * a certain amount of references.
1390          */
1391         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1392                 ret = -ENOENT;
1393                 goto out;
1394         }
1395         btrfs_release_path(tmp_path);
1396
1397         /*
1398          * Setup the clone roots.
1399          */
1400         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1401                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1402                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1403                 cur_clone_root->offset = 0;
1404                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1405         }
1406
1407         backref_ctx.sctx = sctx;
1408         backref_ctx.found = 0;
1409         backref_ctx.cur_objectid = ino;
1410         backref_ctx.cur_offset = data_offset;
1411         backref_ctx.found_itself = 0;
1412         backref_ctx.extent_len = num_bytes;
1413
1414         /*
1415          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1416          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1417          * __iterate_backrefs work.
1418          */
1419         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1420                 backref_ctx.extent_len = ino_size - data_offset;
1421
1422         /*
1423          * Now collect all backrefs.
1424          */
1425         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1426                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1427         else
1428                 extent_item_pos = 0;
1429         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1430                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1431                                     &backref_ctx, false);
1432
1433         if (ret < 0)
1434                 goto out;
1435
1436         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1437         if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
1438                 /*
1439                  * A transaction commit for a transaction in which block group
1440                  * relocation was done just happened.
1441                  * The disk_bytenr of the file extent item we processed is
1442                  * possibly stale, referring to the extent's location before
1443                  * relocation. So act as if we haven't found any clone sources
1444                  * and fallback to write commands, which will read the correct
1445                  * data from the new extent location. Otherwise we will fail
1446                  * below because we haven't found our own back reference or we
1447                  * could be getting incorrect sources in case the old extent
1448                  * was already reallocated after the relocation.
1449                  */
1450                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1451                 ret = -ENOENT;
1452                 goto out;
1453         }
1454         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1455
1456         if (!backref_ctx.found_itself) {
1457                 /* found a bug in backref code? */
1458                 ret = -EIO;
1459                 btrfs_err(fs_info,
1460                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1461                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1462                 goto out;
1463         }
1464
1465         btrfs_debug(fs_info,
1466                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1467                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1468
1469         if (!backref_ctx.found)
1470                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1471
1472         cur_clone_root = NULL;
1473         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1474                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1475                         if (!cur_clone_root)
1476                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1477                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1478                                 /* prefer clones from send_root over others */
1479                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1480                 }
1481
1482         }
1483
1484         if (cur_clone_root) {
1485                 *found = cur_clone_root;
1486                 ret = 0;
1487         } else {
1488                 ret = -ENOENT;
1489         }
1490
1491 out:
1492         btrfs_free_path(tmp_path);
1493         return ret;
1494 }
1495
1496 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1497                         u64 ino,
1498                         struct fs_path *dest)
1499 {
1500         int ret;
1501         struct btrfs_path *path;
1502         struct btrfs_key key;
1503         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1504         u8 type;
1505         u8 compression;
1506         unsigned long off;
1507         int len;
1508
1509         path = alloc_path_for_send();
1510         if (!path)
1511                 return -ENOMEM;
1512
1513         key.objectid = ino;
1514         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1515         key.offset = 0;
1516         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1517         if (ret < 0)
1518                 goto out;
1519         if (ret) {
1520                 /*
1521                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1522                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1523                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1524                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1525                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1526                  * can delete the symlink.
1527                  */
1528                 btrfs_err(root->fs_info,
1529                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1530                           ino, root->root_key.objectid);
1531                 ret = -EIO;
1532                 goto out;
1533         }
1534
1535         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1536                         struct btrfs_file_extent_item);
1537         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1538         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1539         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1540         BUG_ON(compression);
1541
1542         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1543         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1544
1545         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1546
1547 out:
1548         btrfs_free_path(path);
1549         return ret;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1554  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1555  */
1556 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1557                            u64 ino, u64 gen,
1558                            struct fs_path *dest)
1559 {
1560         int ret = 0;
1561         struct btrfs_path *path;
1562         struct btrfs_dir_item *di;
1563         char tmp[64];
1564         int len;
1565         u64 idx = 0;
1566
1567         path = alloc_path_for_send();
1568         if (!path)
1569                 return -ENOMEM;
1570
1571         while (1) {
1572                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1573                                 ino, gen, idx);
1574                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1575
1576                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1577                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1578                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1579                 btrfs_release_path(path);
1580                 if (IS_ERR(di)) {
1581                         ret = PTR_ERR(di);
1582                         goto out;
1583                 }
1584                 if (di) {
1585                         /* not unique, try again */
1586                         idx++;
1587                         continue;
1588                 }
1589
1590                 if (!sctx->parent_root) {
1591                         /* unique */
1592                         ret = 0;
1593                         break;
1594                 }
1595
1596                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1597                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1598                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1599                 btrfs_release_path(path);
1600                 if (IS_ERR(di)) {
1601                         ret = PTR_ERR(di);
1602                         goto out;
1603                 }
1604                 if (di) {
1605                         /* not unique, try again */
1606                         idx++;
1607                         continue;
1608                 }
1609                 /* unique */
1610                 break;
1611         }
1612
1613         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1614
1615 out:
1616         btrfs_free_path(path);
1617         return ret;
1618 }
1619
1620 enum inode_state {
1621         inode_state_no_change,
1622         inode_state_will_create,
1623         inode_state_did_create,
1624         inode_state_will_delete,
1625         inode_state_did_delete,
1626 };
1627
1628 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1629 {
1630         int ret;
1631         int left_ret;
1632         int right_ret;
1633         u64 left_gen;
1634         u64 right_gen;
1635
1636         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1637                         NULL, NULL);
1638         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1639                 goto out;
1640         left_ret = ret;
1641
1642         if (!sctx->parent_root) {
1643                 right_ret = -ENOENT;
1644         } else {
1645                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1646                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1647                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1648                         goto out;
1649                 right_ret = ret;
1650         }
1651
1652         if (!left_ret && !right_ret) {
1653                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1654                         ret = inode_state_no_change;
1655                 } else if (left_gen == gen) {
1656                         if (ino < sctx->send_progress)
1657                                 ret = inode_state_did_create;
1658                         else
1659                                 ret = inode_state_will_create;
1660                 } else if (right_gen == gen) {
1661                         if (ino < sctx->send_progress)
1662                                 ret = inode_state_did_delete;
1663                         else
1664                                 ret = inode_state_will_delete;
1665                 } else  {
1666                         ret = -ENOENT;
1667                 }
1668         } else if (!left_ret) {
1669                 if (left_gen == gen) {
1670                         if (ino < sctx->send_progress)
1671                                 ret = inode_state_did_create;
1672                         else
1673                                 ret = inode_state_will_create;
1674                 } else {
1675                         ret = -ENOENT;
1676                 }
1677         } else if (!right_ret) {
1678                 if (right_gen == gen) {
1679                         if (ino < sctx->send_progress)
1680                                 ret = inode_state_did_delete;
1681                         else
1682                                 ret = inode_state_will_delete;
1683                 } else {
1684                         ret = -ENOENT;
1685                 }
1686         } else {
1687                 ret = -ENOENT;
1688         }
1689
1690 out:
1691         return ret;
1692 }
1693
1694 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1695 {
1696         int ret;
1697
1698         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1699                 return 1;
1700
1701         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1702         if (ret < 0)
1703                 goto out;
1704
1705         if (ret == inode_state_no_change ||
1706             ret == inode_state_did_create ||
1707             ret == inode_state_will_delete)
1708                 ret = 1;
1709         else
1710                 ret = 0;
1711
1712 out:
1713         return ret;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1718  */
1719 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1720                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1721                                  u64 *found_inode)
1722 {
1723         int ret = 0;
1724         struct btrfs_dir_item *di;
1725         struct btrfs_key key;
1726         struct btrfs_path *path;
1727
1728         path = alloc_path_for_send();
1729         if (!path)
1730                 return -ENOMEM;
1731
1732         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1733                         dir, name, name_len, 0);
1734         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1735                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1736                 goto out;
1737         }
1738         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1739         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1740                 ret = -ENOENT;
1741                 goto out;
1742         }
1743         *found_inode = key.objectid;
1744
1745 out:
1746         btrfs_free_path(path);
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1752  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1753  */
1754 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1755                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1756 {
1757         int ret;
1758         struct btrfs_key key;
1759         struct btrfs_key found_key;
1760         struct btrfs_path *path;
1761         int len;
1762         u64 parent_dir;
1763
1764         path = alloc_path_for_send();
1765         if (!path)
1766                 return -ENOMEM;
1767
1768         key.objectid = ino;
1769         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1770         key.offset = 0;
1771
1772         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1773         if (ret < 0)
1774                 goto out;
1775         if (!ret)
1776                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1777                                 path->slots[0]);
1778         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1779             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1780              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1781                 ret = -ENOENT;
1782                 goto out;
1783         }
1784
1785         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1786                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1787                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1788                                       struct btrfs_inode_ref);
1789                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1790                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1791                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1792                                                      len);
1793                 parent_dir = found_key.offset;
1794         } else {
1795                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1796                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1797                                         struct btrfs_inode_extref);
1798                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1799                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1800                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1801                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1802         }
1803         if (ret < 0)
1804                 goto out;
1805         btrfs_release_path(path);
1806
1807         if (dir_gen) {
1808                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1809                                      NULL, NULL, NULL);
1810                 if (ret < 0)
1811                         goto out;
1812         }
1813
1814         *dir = parent_dir;
1815
1816 out:
1817         btrfs_free_path(path);
1818         return ret;
1819 }
1820
1821 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1822                         u64 ino, u64 dir,
1823                         const char *name, int name_len)
1824 {
1825         int ret;
1826         struct fs_path *tmp_name;
1827         u64 tmp_dir;
1828
1829         tmp_name = fs_path_alloc();
1830         if (!tmp_name)
1831                 return -ENOMEM;
1832
1833         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1834         if (ret < 0)
1835                 goto out;
1836
1837         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1838                 ret = 0;
1839                 goto out;
1840         }
1841
1842         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1843
1844 out:
1845         fs_path_free(tmp_name);
1846         return ret;
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1851  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1852  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1853  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1854  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1855  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1856  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1857  * orphanizing is really required.
1858  */
1859 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1860                               const char *name, int name_len,
1861                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1862 {
1863         int ret = 0;
1864         u64 gen;
1865         u64 other_inode = 0;
1866
1867         if (!sctx->parent_root)
1868                 goto out;
1869
1870         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1871         if (ret <= 0)
1872                 goto out;
1873
1874         /*
1875          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1876          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1877          * and we can just unlink this entry.
1878          */
1879         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1880                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1881                                      NULL, NULL, NULL);
1882                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1883                         goto out;
1884                 if (ret) {
1885                         ret = 0;
1886                         goto out;
1887                 }
1888                 if (gen != dir_gen)
1889                         goto out;
1890         }
1891
1892         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1893                                     &other_inode);
1894         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1895                 goto out;
1896         if (ret) {
1897                 ret = 0;
1898                 goto out;
1899         }
1900
1901         /*
1902          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1903          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1904          * overwrite anything at this point in time.
1905          */
1906         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1907             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1908                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1909                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1910                 if (ret < 0)
1911                         goto out;
1912
1913                 ret = 1;
1914                 *who_ino = other_inode;
1915         } else {
1916                 ret = 0;
1917         }
1918
1919 out:
1920         return ret;
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1925  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1926  * thus the orphan name needs be used.
1927  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1928  * overwritten.
1929  */
1930 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1931                             u64 dir, u64 dir_gen,
1932                             u64 ino, u64 ino_gen,
1933                             const char *name, int name_len)
1934 {
1935         int ret = 0;
1936         u64 gen;
1937         u64 ow_inode;
1938
1939         if (!sctx->parent_root)
1940                 goto out;
1941
1942         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1943         if (ret <= 0)
1944                 goto out;
1945
1946         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1947                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1948                                      NULL, NULL, NULL);
1949                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1950                         goto out;
1951                 if (ret) {
1952                         ret = 0;
1953                         goto out;
1954                 }
1955                 if (gen != dir_gen)
1956                         goto out;
1957         }
1958
1959         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1960         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1961                                     &ow_inode);
1962         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1963                 goto out;
1964         if (ret) {
1965                 /* was never and will never be overwritten */
1966                 ret = 0;
1967                 goto out;
1968         }
1969
1970         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1971                         NULL, NULL);
1972         if (ret < 0)
1973                 goto out;
1974
1975         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1976                 ret = 0;
1977                 goto out;
1978         }
1979
1980         /*
1981          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1982          * The current inode being processed might have been the one that caused
1983          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1984          * the current inode being processed.
1985          */
1986         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1987             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1988              gen == sctx->cur_inode_gen))
1989                 ret = 1;
1990         else
1991                 ret = 0;
1992
1993 out:
1994         return ret;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1999  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
2000  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
2001  */
2002 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2003 {
2004         int ret = 0;
2005         struct fs_path *name = NULL;
2006         u64 dir;
2007         u64 dir_gen;
2008
2009         if (!sctx->parent_root)
2010                 goto out;
2011
2012         name = fs_path_alloc();
2013         if (!name)
2014                 return -ENOMEM;
2015
2016         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2017         if (ret < 0)
2018                 goto out;
2019
2020         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2021                         name->start, fs_path_len(name));
2022
2023 out:
2024         fs_path_free(name);
2025         return ret;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2030  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2031  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2032  * In case of error, nce is kfreed.
2033  */
2034 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2035                              struct name_cache_entry *nce)
2036 {
2037         int ret = 0;
2038         struct list_head *nce_head;
2039
2040         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2041                         (unsigned long)nce->ino);
2042         if (!nce_head) {
2043                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2044                 if (!nce_head) {
2045                         kfree(nce);
2046                         return -ENOMEM;
2047                 }
2048                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2049
2050                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2051                 if (ret < 0) {
2052                         kfree(nce_head);
2053                         kfree(nce);
2054                         return ret;
2055                 }
2056         }
2057         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2058         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2059         sctx->name_cache_size++;
2060
2061         return ret;
2062 }
2063
2064 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2065                               struct name_cache_entry *nce)
2066 {
2067         struct list_head *nce_head;
2068
2069         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2070                         (unsigned long)nce->ino);
2071         if (!nce_head) {
2072                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2073               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2074                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2075         }
2076
2077         list_del(&nce->radix_list);
2078         list_del(&nce->list);
2079         sctx->name_cache_size--;
2080
2081         /*
2082          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2083          */
2084         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2085                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2086                 kfree(nce_head);
2087         }
2088 }
2089
2090 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2091                                                     u64 ino, u64 gen)
2092 {
2093         struct list_head *nce_head;
2094         struct name_cache_entry *cur;
2095
2096         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2097         if (!nce_head)
2098                 return NULL;
2099
2100         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2101                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2102                         return cur;
2103         }
2104         return NULL;
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2109  */
2110 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2111 {
2112         struct name_cache_entry *nce;
2113
2114         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2115                 return;
2116
2117         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2118                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2119                                 struct name_cache_entry, list);
2120                 name_cache_delete(sctx, nce);
2121                 kfree(nce);
2122         }
2123 }
2124
2125 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2126 {
2127         struct name_cache_entry *nce;
2128
2129         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2130                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2131                                 struct name_cache_entry, list);
2132                 name_cache_delete(sctx, nce);
2133                 kfree(nce);
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2139  * Returns 0 if it succeeded.
2140  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2141  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2142  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2143  * Returns <0 in case of error.
2144  */
2145 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2146                                      u64 ino, u64 gen,
2147                                      u64 *parent_ino,
2148                                      u64 *parent_gen,
2149                                      struct fs_path *dest)
2150 {
2151         int ret;
2152         int nce_ret;
2153         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2154
2155         /*
2156          * First check if we already did a call to this function with the same
2157          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2158          * return the cached result.
2159          */
2160         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2161         if (nce) {
2162                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2163                         name_cache_delete(sctx, nce);
2164                         kfree(nce);
2165                         nce = NULL;
2166                 } else {
2167                         /*
2168                          * Removes the entry from the list and adds it back to
2169                          * the end.  This marks the entry as recently used so
2170                          * that name_cache_clean_unused does not remove it.
2171                          */
2172                         list_move_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2173
2174                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2175                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2176                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2177                         if (ret < 0)
2178                                 goto out;
2179                         ret = nce->ret;
2180                         goto out;
2181                 }
2182         }
2183
2184         /*
2185          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2186          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2187          * __record_new_ref
2188          */
2189         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2190         if (ret < 0)
2191                 goto out;
2192
2193         if (!ret) {
2194                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2195                 if (ret < 0)
2196                         goto out;
2197                 ret = 1;
2198                 goto out_cache;
2199         }
2200
2201         /*
2202          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2203          * send_root or parent_root for ref lookup.
2204          */
2205         if (ino < sctx->send_progress)
2206                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2207                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2208         else
2209                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2210                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2211         if (ret < 0)
2212                 goto out;
2213
2214         /*
2215          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2216          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2217          */
2218         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2219                         dest->start, dest->end - dest->start);
2220         if (ret < 0)
2221                 goto out;
2222         if (ret) {
2223                 fs_path_reset(dest);
2224                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2225                 if (ret < 0)
2226                         goto out;
2227                 ret = 1;
2228         }
2229
2230 out_cache:
2231         /*
2232          * Store the result of the lookup in the name cache.
2233          */
2234         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2235         if (!nce) {
2236                 ret = -ENOMEM;
2237                 goto out;
2238         }
2239
2240         nce->ino = ino;
2241         nce->gen = gen;
2242         nce->parent_ino = *parent_ino;
2243         nce->parent_gen = *parent_gen;
2244         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2245         nce->ret = ret;
2246         strcpy(nce->name, dest->start);
2247
2248         if (ino < sctx->send_progress)
2249                 nce->need_later_update = 0;
2250         else
2251                 nce->need_later_update = 1;
2252
2253         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2254         if (nce_ret < 0)
2255                 ret = nce_ret;
2256         name_cache_clean_unused(sctx);
2257
2258 out:
2259         return ret;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2264  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2265  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2266  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2267  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2268  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2269  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2270  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2271  *
2272  * When do we have orphan inodes:
2273  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2274  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2275  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2276  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2277  *    orphan directory.
2278  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2279  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2280  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2281  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2282  *    the orphan inode.
2283  *
2284  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2285  * would be.
2286  */
2287 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2288                         struct fs_path *dest)
2289 {
2290         int ret = 0;
2291         struct fs_path *name = NULL;
2292         u64 parent_inode = 0;
2293         u64 parent_gen = 0;
2294         int stop = 0;
2295
2296         name = fs_path_alloc();
2297         if (!name) {
2298                 ret = -ENOMEM;
2299                 goto out;
2300         }
2301
2302         dest->reversed = 1;
2303         fs_path_reset(dest);
2304
2305         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2306                 struct waiting_dir_move *wdm;
2307
2308                 fs_path_reset(name);
2309
2310                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2311                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2312                         if (ret < 0)
2313                                 goto out;
2314                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2315                         break;
2316                 }
2317
2318                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2319                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2320                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2321                         stop = 1;
2322                 } else if (wdm) {
2323                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2324                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2325                 } else {
2326                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2327                                                         &parent_inode,
2328                                                         &parent_gen, name);
2329                         if (ret)
2330                                 stop = 1;
2331                 }
2332
2333                 if (ret < 0)
2334                         goto out;
2335
2336                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2337                 if (ret < 0)
2338                         goto out;
2339
2340                 ino = parent_inode;
2341                 gen = parent_gen;
2342         }
2343
2344 out:
2345         fs_path_free(name);
2346         if (!ret)
2347                 fs_path_unreverse(dest);
2348         return ret;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2353  */
2354 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2355 {
2356         int ret;
2357         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2358         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2359         struct btrfs_path *path;
2360         struct btrfs_key key;
2361         struct btrfs_root_ref *ref;
2362         struct extent_buffer *leaf;
2363         char *name = NULL;
2364         int namelen;
2365
2366         path = btrfs_alloc_path();
2367         if (!path)
2368                 return -ENOMEM;
2369
2370         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2371         if (!name) {
2372                 btrfs_free_path(path);
2373                 return -ENOMEM;
2374         }
2375
2376         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2377         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2378         key.offset = 0;
2379
2380         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2381                                 &key, path, 1, 0);
2382         if (ret < 0)
2383                 goto out;
2384         if (ret) {
2385                 ret = -ENOENT;
2386                 goto out;
2387         }
2388
2389         leaf = path->nodes[0];
2390         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2391         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2392             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2393                 ret = -ENOENT;
2394                 goto out;
2395         }
2396         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2397         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2398         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2399         btrfs_release_path(path);
2400
2401         if (parent_root) {
2402                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2403                 if (ret < 0)
2404                         goto out;
2405         } else {
2406                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2407                 if (ret < 0)
2408                         goto out;
2409         }
2410
2411         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2412
2413         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2414                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2415                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2416         else
2417                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2418                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2419
2420         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2421                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2422         if (parent_root) {
2423                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2424                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2425                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2426                 else
2427                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2428                                      parent_root->root_item.uuid);
2429                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2430                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2431         }
2432
2433         ret = send_cmd(sctx);
2434
2435 tlv_put_failure:
2436 out:
2437         btrfs_free_path(path);
2438         kfree(name);
2439         return ret;
2440 }
2441
2442 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2443 {
2444         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2445         int ret = 0;
2446         struct fs_path *p;
2447
2448         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2449
2450         p = fs_path_alloc();
2451         if (!p)
2452                 return -ENOMEM;
2453
2454         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2455         if (ret < 0)
2456                 goto out;
2457
2458         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2459         if (ret < 0)
2460                 goto out;
2461         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2462         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2463
2464         ret = send_cmd(sctx);
2465
2466 tlv_put_failure:
2467 out:
2468         fs_path_free(p);
2469         return ret;
2470 }
2471
2472 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2473 {
2474         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2475         int ret = 0;
2476         struct fs_path *p;
2477
2478         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2479
2480         p = fs_path_alloc();
2481         if (!p)
2482                 return -ENOMEM;
2483
2484         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2485         if (ret < 0)
2486                 goto out;
2487
2488         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2489         if (ret < 0)
2490                 goto out;
2491         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2492         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2493
2494         ret = send_cmd(sctx);
2495
2496 tlv_put_failure:
2497 out:
2498         fs_path_free(p);
2499         return ret;
2500 }
2501
2502 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2503 {
2504         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2505         int ret = 0;
2506         struct fs_path *p;
2507
2508         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2509                     ino, uid, gid);
2510
2511         p = fs_path_alloc();
2512         if (!p)
2513                 return -ENOMEM;
2514
2515         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2516         if (ret < 0)
2517                 goto out;
2518
2519         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2520         if (ret < 0)
2521                 goto out;
2522         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2523         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2524         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2525
2526         ret = send_cmd(sctx);
2527
2528 tlv_put_failure:
2529 out:
2530         fs_path_free(p);
2531         return ret;
2532 }
2533
2534 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2535 {
2536         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2537         int ret = 0;
2538         struct fs_path *p = NULL;
2539         struct btrfs_inode_item *ii;
2540         struct btrfs_path *path = NULL;
2541         struct extent_buffer *eb;
2542         struct btrfs_key key;
2543         int slot;
2544
2545         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2546
2547         p = fs_path_alloc();
2548         if (!p)
2549                 return -ENOMEM;
2550
2551         path = alloc_path_for_send();
2552         if (!path) {
2553                 ret = -ENOMEM;
2554                 goto out;
2555         }
2556
2557         key.objectid = ino;
2558         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2559         key.offset = 0;
2560         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2561         if (ret > 0)
2562                 ret = -ENOENT;
2563         if (ret < 0)
2564                 goto out;
2565
2566         eb = path->nodes[0];
2567         slot = path->slots[0];
2568         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2569
2570         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2571         if (ret < 0)
2572                 goto out;
2573
2574         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2575         if (ret < 0)
2576                 goto out;
2577         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2578         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2579         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2580         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2581         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2582
2583         ret = send_cmd(sctx);
2584
2585 tlv_put_failure:
2586 out:
2587         fs_path_free(p);
2588         btrfs_free_path(path);
2589         return ret;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2594  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2595  * is created as orphan.
2596  */
2597 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2598 {
2599         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2600         int ret = 0;
2601         struct fs_path *p;
2602         int cmd;
2603         u64 gen;
2604         u64 mode;
2605         u64 rdev;
2606
2607         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2608
2609         p = fs_path_alloc();
2610         if (!p)
2611                 return -ENOMEM;
2612
2613         if (ino != sctx->cur_ino) {
2614                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2615                                      NULL, NULL, &rdev);
2616                 if (ret < 0)
2617                         goto out;
2618         } else {
2619                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2620                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2621                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2622         }
2623
2624         if (S_ISREG(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2626         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2628         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2629                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2630         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2631                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2632         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2633                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2634         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2635                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2636         } else {
2637                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2638                                 (int)(mode & S_IFMT));
2639                 ret = -EOPNOTSUPP;
2640                 goto out;
2641         }
2642
2643         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2644         if (ret < 0)
2645                 goto out;
2646
2647         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2648         if (ret < 0)
2649                 goto out;
2650
2651         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2652         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2653
2654         if (S_ISLNK(mode)) {
2655                 fs_path_reset(p);
2656                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2657                 if (ret < 0)
2658                         goto out;
2659                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2660         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2661                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2662                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2663                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2664         }
2665
2666         ret = send_cmd(sctx);
2667         if (ret < 0)
2668                 goto out;
2669
2670
2671 tlv_put_failure:
2672 out:
2673         fs_path_free(p);
2674         return ret;
2675 }
2676
2677 /*
2678  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2679  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2680  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2681  */
2682 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2683 {
2684         int ret = 0;
2685         int iter_ret = 0;
2686         struct btrfs_path *path = NULL;
2687         struct btrfs_key key;
2688         struct btrfs_key found_key;
2689         struct btrfs_key di_key;
2690         struct btrfs_dir_item *di;
2691
2692         path = alloc_path_for_send();
2693         if (!path)
2694                 return -ENOMEM;
2695
2696         key.objectid = dir;
2697         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2698         key.offset = 0;
2699
2700         btrfs_for_each_slot(sctx->send_root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
2701                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
2702
2703                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2704                     found_key.type != key.type) {
2705                         ret = 0;
2706                         break;
2707                 }
2708
2709                 di = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
2710                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2711
2712                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2713                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2714                         ret = 1;
2715                         break;
2716                 }
2717         }
2718         /* Catch error found during iteration */
2719         if (iter_ret < 0)
2720                 ret = iter_ret;
2721
2722         btrfs_free_path(path);
2723         return ret;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * Only creates the inode if it is:
2728  * 1. Not a directory
2729  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2730  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2731  */
2732 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2733 {
2734         int ret;
2735
2736         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2737                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2738                 if (ret < 0)
2739                         return ret;
2740                 else if (ret > 0)
2741                         return 0;
2742         }
2743
2744         return send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2745 }
2746
2747 struct recorded_ref {
2748         struct list_head list;
2749         char *name;
2750         struct fs_path *full_path;
2751         u64 dir;
2752         u64 dir_gen;
2753         int name_len;
2754 };
2755
2756 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2757 {
2758         ref->full_path = path;
2759         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2760         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2761 }
2762
2763 /*
2764  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2765  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2766  * This function is a helper to record one ref.
2767  */
2768 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2769                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2770 {
2771         struct recorded_ref *ref;
2772
2773         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2774         if (!ref)
2775                 return -ENOMEM;
2776
2777         ref->dir = dir;
2778         ref->dir_gen = dir_gen;
2779         set_ref_path(ref, path);
2780         list_add_tail(&ref->list, head);
2781         return 0;
2782 }
2783
2784 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2785 {
2786         struct recorded_ref *new;
2787
2788         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2789         if (!new)
2790                 return -ENOMEM;
2791
2792         new->dir = ref->dir;
2793         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2794         new->full_path = NULL;
2795         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2796         list_add_tail(&new->list, list);
2797         return 0;
2798 }
2799
2800 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2801 {
2802         struct recorded_ref *cur;
2803
2804         while (!list_empty(head)) {
2805                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2806                 fs_path_free(cur->full_path);
2807                 list_del(&cur->list);
2808                 kfree(cur);
2809         }
2810 }
2811
2812 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2813 {
2814         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2815         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2820  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2821  * directories.
2822  */
2823 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2824                           struct fs_path *path)
2825 {
2826         int ret;
2827         struct fs_path *orphan;
2828
2829         orphan = fs_path_alloc();
2830         if (!orphan)
2831                 return -ENOMEM;
2832
2833         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2834         if (ret < 0)
2835                 goto out;
2836
2837         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2838
2839 out:
2840         fs_path_free(orphan);
2841         return ret;
2842 }
2843
2844 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2845                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2846 {
2847         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2848         struct rb_node *parent = NULL;
2849         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2850
2851         while (*p) {
2852                 parent = *p;
2853                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2854                 if (dir_ino < entry->ino)
2855                         p = &(*p)->rb_left;
2856                 else if (dir_ino > entry->ino)
2857                         p = &(*p)->rb_right;
2858                 else if (dir_gen < entry->gen)
2859                         p = &(*p)->rb_left;
2860                 else if (dir_gen > entry->gen)
2861                         p = &(*p)->rb_right;
2862                 else
2863                         return entry;
2864         }
2865
2866         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2867         if (!odi)
2868                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2869         odi->ino = dir_ino;
2870         odi->gen = dir_gen;
2871         odi->last_dir_index_offset = 0;
2872
2873         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2874         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2875         return odi;
2876 }
2877
2878 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2879                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2880 {
2881         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2882         struct orphan_dir_info *entry;
2883
2884         while (n) {
2885                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2886                 if (dir_ino < entry->ino)
2887                         n = n->rb_left;
2888                 else if (dir_ino > entry->ino)
2889                         n = n->rb_right;
2890                 else if (gen < entry->gen)
2891                         n = n->rb_left;
2892                 else if (gen > entry->gen)
2893                         n = n->rb_right;
2894                 else
2895                         return entry;
2896         }
2897         return NULL;
2898 }
2899
2900 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2901 {
2902         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2903
2904         return odi != NULL;
2905 }
2906
2907 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2908                                  struct orphan_dir_info *odi)
2909 {
2910         if (!odi)
2911                 return;
2912         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2913         kfree(odi);
2914 }
2915
2916 /*
2917  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2918  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2919  * the dir item was already processed.
2920  */
2921 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2922                      u64 send_progress)
2923 {
2924         int ret = 0;
2925         int iter_ret = 0;
2926         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2927         struct btrfs_path *path;
2928         struct btrfs_key key;
2929         struct btrfs_key found_key;
2930         struct btrfs_key loc;
2931         struct btrfs_dir_item *di;
2932         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2933
2934         /*
2935          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2936          */
2937         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2938                 return 0;
2939
2940         path = alloc_path_for_send();
2941         if (!path)
2942                 return -ENOMEM;
2943
2944         key.objectid = dir;
2945         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2946         key.offset = 0;
2947
2948         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2949         if (odi)
2950                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2951
2952         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
2953                 struct waiting_dir_move *dm;
2954
2955                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2956                     found_key.type != key.type)
2957                         break;
2958
2959                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2960                                 struct btrfs_dir_item);
2961                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2962
2963                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2964                 if (dm) {
2965                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2966                         if (IS_ERR(odi)) {
2967                                 ret = PTR_ERR(odi);
2968                                 goto out;
2969                         }
2970                         odi->gen = dir_gen;
2971                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2972                         dm->rmdir_ino = dir;
2973                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
2974                         ret = 0;
2975                         goto out;
2976                 }
2977
2978                 if (loc.objectid > send_progress) {
2979                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2980                         if (IS_ERR(odi)) {
2981                                 ret = PTR_ERR(odi);
2982                                 goto out;
2983                         }
2984                         odi->gen = dir_gen;
2985                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2986                         ret = 0;
2987                         goto out;
2988                 }
2989         }
2990         if (iter_ret < 0) {
2991                 ret = iter_ret;
2992                 goto out;
2993         }
2994         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2995
2996         ret = 1;
2997
2998 out:
2999         btrfs_free_path(path);
3000         return ret;
3001 }
3002
3003 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3004 {
3005         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3006
3007         return entry != NULL;
3008 }
3009
3010 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3011 {
3012         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3013         struct rb_node *parent = NULL;
3014         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3015
3016         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3017         if (!dm)
3018                 return -ENOMEM;
3019         dm->ino = ino;
3020         dm->rmdir_ino = 0;
3021         dm->rmdir_gen = 0;
3022         dm->orphanized = orphanized;
3023
3024         while (*p) {
3025                 parent = *p;
3026                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3027                 if (ino < entry->ino) {
3028                         p = &(*p)->rb_left;
3029                 } else if (ino > entry->ino) {
3030                         p = &(*p)->rb_right;
3031                 } else {
3032                         kfree(dm);
3033                         return -EEXIST;
3034                 }
3035         }
3036
3037         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3038         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3039         return 0;
3040 }
3041
3042 static struct waiting_dir_move *
3043 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3044 {
3045         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3046         struct waiting_dir_move *entry;
3047
3048         while (n) {
3049                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3050                 if (ino < entry->ino)
3051                         n = n->rb_left;
3052                 else if (ino > entry->ino)
3053                         n = n->rb_right;
3054                 else
3055                         return entry;
3056         }
3057         return NULL;
3058 }
3059
3060 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3061                                   struct waiting_dir_move *dm)
3062 {
3063         if (!dm)
3064                 return;
3065         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3066         kfree(dm);
3067 }
3068
3069 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3070                                 u64 ino,
3071                                 u64 ino_gen,
3072                                 u64 parent_ino,
3073                                 struct list_head *new_refs,
3074                                 struct list_head *deleted_refs,
3075                                 const bool is_orphan)
3076 {
3077         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3078         struct rb_node *parent = NULL;
3079         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3080         struct recorded_ref *cur;
3081         int exists = 0;
3082         int ret;
3083
3084         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3085         if (!pm)
3086                 return -ENOMEM;
3087         pm->parent_ino = parent_ino;
3088         pm->ino = ino;
3089         pm->gen = ino_gen;
3090         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3091         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3092         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3093
3094         while (*p) {
3095                 parent = *p;
3096                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3097                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3098                         p = &(*p)->rb_left;
3099                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3100                         p = &(*p)->rb_right;
3101                 } else {
3102                         exists = 1;
3103                         break;
3104                 }
3105         }
3106
3107         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3108                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3109                 if (ret < 0)
3110                         goto out;
3111         }
3112         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3113                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3114                 if (ret < 0)
3115                         goto out;
3116         }
3117
3118         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3119         if (ret)
3120                 goto out;
3121
3122         if (exists) {
3123                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3124         } else {
3125                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3126                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3127         }
3128         ret = 0;
3129 out:
3130         if (ret) {
3131                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3132                 kfree(pm);
3133         }
3134         return ret;
3135 }
3136
3137 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3138                                                       u64 parent_ino)
3139 {
3140         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3141         struct pending_dir_move *entry;
3142
3143         while (n) {
3144                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3145                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3146                         n = n->rb_left;
3147                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3148                         n = n->rb_right;
3149                 else
3150                         return entry;
3151         }
3152         return NULL;
3153 }
3154
3155 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3156                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3157 {
3158         int ret = 0;
3159         u64 parent_inode = 0;
3160         u64 parent_gen = 0;
3161         u64 start_ino = ino;
3162
3163         *ancestor_ino = 0;
3164         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3165                 fs_path_reset(name);
3166
3167                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3168                         break;
3169                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3170                         if (*ancestor_ino == 0)
3171                                 *ancestor_ino = ino;
3172                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3173                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3174                 } else {
3175                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3176                                                         &parent_inode,
3177                                                         &parent_gen, name);
3178                         if (ret > 0) {
3179                                 ret = 0;
3180                                 break;
3181                         }
3182                 }
3183                 if (ret < 0)
3184                         break;
3185                 if (parent_inode == start_ino) {
3186                         ret = 1;
3187                         if (*ancestor_ino == 0)
3188                                 *ancestor_ino = ino;
3189                         break;
3190                 }
3191                 ino = parent_inode;
3192                 gen = parent_gen;
3193         }
3194         return ret;
3195 }
3196
3197 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3198 {
3199         struct fs_path *from_path = NULL;
3200         struct fs_path *to_path = NULL;
3201         struct fs_path *name = NULL;
3202         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3203         struct recorded_ref *cur;
3204         u64 parent_ino, parent_gen;
3205         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3206         u64 rmdir_ino = 0;
3207         u64 rmdir_gen;
3208         u64 ancestor;
3209         bool is_orphan;
3210         int ret;
3211
3212         name = fs_path_alloc();
3213         from_path = fs_path_alloc();
3214         if (!name || !from_path) {
3215                 ret = -ENOMEM;
3216                 goto out;
3217         }
3218
3219         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3220         ASSERT(dm);
3221         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3222         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3223         is_orphan = dm->orphanized;
3224         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3225
3226         if (is_orphan) {
3227                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3228                                       pm->gen, from_path);
3229         } else {
3230                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3231                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3232                 if (ret < 0)
3233                         goto out;
3234                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3235                                    from_path);
3236                 if (ret < 0)
3237                         goto out;
3238                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3239         }
3240         if (ret < 0)
3241                 goto out;
3242
3243         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3244         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3245         if (ret < 0)
3246                 goto out;
3247         if (ret) {
3248                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3249                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3250                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3251                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3252                                            is_orphan);
3253                 if (ret < 0)
3254                         goto out;
3255                 if (rmdir_ino) {
3256                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3257                         ASSERT(dm);
3258                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3259                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3260                 }
3261                 goto out;
3262         }
3263         fs_path_reset(name);
3264         to_path = name;
3265         name = NULL;
3266         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3267         if (ret < 0)
3268                 goto out;
3269
3270         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3271         if (ret < 0)
3272                 goto out;
3273
3274         if (rmdir_ino) {
3275                 struct orphan_dir_info *odi;
3276                 u64 gen;
3277
3278                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3279                 if (!odi) {
3280                         /* already deleted */
3281                         goto finish;
3282                 }
3283                 gen = odi->gen;
3284
3285                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3286                 if (ret < 0)
3287                         goto out;
3288                 if (!ret)
3289                         goto finish;
3290
3291                 name = fs_path_alloc();
3292                 if (!name) {
3293                         ret = -ENOMEM;
3294                         goto out;
3295                 }
3296                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3297                 if (ret < 0)
3298                         goto out;
3299                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3300                 if (ret < 0)
3301                         goto out;
3302         }
3303
3304 finish:
3305         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3306         if (ret < 0)
3307                 goto out;
3308
3309         /*
3310          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3311          * and old parent(s).
3312          */
3313         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3314                 /*
3315                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3316                  */
3317                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3318                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3319                 if (ret == -ENOENT) {
3320                         ret = 0;
3321                         continue;
3322                 }
3323                 if (ret < 0)
3324                         goto out;
3325
3326                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3327                 if (ret < 0)
3328                         goto out;
3329         }
3330
3331 out:
3332         fs_path_free(name);
3333         fs_path_free(from_path);
3334         fs_path_free(to_path);
3335         sctx->send_progress = orig_progress;
3336
3337         return ret;
3338 }
3339
3340 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3341 {
3342         if (!list_empty(&m->list))
3343                 list_del(&m->list);
3344         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3345                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3346         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3347         kfree(m);
3348 }
3349
3350 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3351                                       struct pending_dir_move *moves,
3352                                       struct list_head *stack)
3353 {
3354         if (list_empty(&moves->list)) {
3355                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3356         } else {
3357                 LIST_HEAD(list);
3358                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3359                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3360                 list_splice_tail(&list, stack);
3361         }
3362         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3363                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3364                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3365         }
3366 }
3367
3368 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3369 {
3370         struct pending_dir_move *pm;
3371         struct list_head stack;
3372         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3373         int ret = 0;
3374
3375         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3376         if (!pm)
3377                 return 0;
3378
3379         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3380         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3381
3382         while (!list_empty(&stack)) {
3383                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3384                 parent_ino = pm->ino;
3385                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3386                 free_pending_move(sctx, pm);
3387                 if (ret)
3388                         goto out;
3389                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3390                 if (pm)
3391                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3392         }
3393         return 0;
3394
3395 out:
3396         while (!list_empty(&stack)) {
3397                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3398                 free_pending_move(sctx, pm);
3399         }
3400         return ret;
3401 }
3402
3403 /*
3404  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3405  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3406  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3407  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3408  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3409  *
3410  * Example:
3411  *
3412  * Parent snapshot:
3413  * .                                       (ino 256)
3414  * |---- a/                                (ino 257)
3415  * |     |---- file                        (ino 260)
3416  * |
3417  * |---- b/                                (ino 258)
3418  * |---- c/                                (ino 259)
3419  *
3420  * Send snapshot:
3421  * .                                       (ino 256)
3422  * |---- a/                                (ino 258)
3423  * |---- x/                                (ino 259)
3424  *       |---- y/                          (ino 257)
3425  *             |----- file                 (ino 260)
3426  *
3427  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3428  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3429  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3430  * must issue is:
3431  *
3432  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3433  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3434  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3435  *
3436  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3437  * be done right away and < 0 on error.
3438  */
3439 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3440                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3441                                   const bool is_orphan)
3442 {
3443         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3444         struct btrfs_path *path;
3445         struct btrfs_key key;
3446         struct btrfs_key di_key;
3447         struct btrfs_dir_item *di;
3448         u64 left_gen;
3449         u64 right_gen;
3450         int ret = 0;
3451         struct waiting_dir_move *wdm;
3452
3453         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3454                 return 0;
3455
3456         path = alloc_path_for_send();
3457         if (!path)
3458                 return -ENOMEM;
3459
3460         key.objectid = parent_ref->dir;
3461         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3462         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3463
3464         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3465         if (ret < 0) {
3466                 goto out;
3467         } else if (ret > 0) {
3468                 ret = 0;
3469                 goto out;
3470         }
3471
3472         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3473                                        parent_ref->name_len);
3474         if (!di) {
3475                 ret = 0;
3476                 goto out;
3477         }
3478         /*
3479          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3480          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3481          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3482          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3483          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3484          * that it happens after that other inode is renamed.
3485          */
3486         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3487         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3488                 ret = 0;
3489                 goto out;
3490         }
3491
3492         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3493                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3494         if (ret < 0)
3495                 goto out;
3496         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3497                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3498         if (ret < 0) {
3499                 if (ret == -ENOENT)
3500                         ret = 0;
3501                 goto out;
3502         }
3503
3504         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3505         if (right_gen != left_gen) {
3506                 ret = 0;
3507                 goto out;
3508         }
3509
3510         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3511         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3512                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3513                                            sctx->cur_ino,
3514                                            sctx->cur_inode_gen,
3515                                            di_key.objectid,
3516                                            &sctx->new_refs,
3517                                            &sctx->deleted_refs,
3518                                            is_orphan);
3519                 if (!ret)
3520                         ret = 1;
3521         }
3522 out:
3523         btrfs_free_path(path);
3524         return ret;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3529  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3530  */
3531 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3532                              const u64 ino1,
3533                              const u64 ino1_gen,
3534                              const u64 ino2,
3535                              const u64 ino2_gen,
3536                              struct fs_path *fs_path)
3537 {
3538         u64 ino = ino2;
3539
3540         if (ino1 == ino2)
3541                 return ino1_gen == ino2_gen;
3542
3543         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3544                 u64 parent;
3545                 u64 parent_gen;
3546                 int ret;
3547
3548                 fs_path_reset(fs_path);
3549                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3550                 if (ret < 0)
3551                         return ret;
3552                 if (parent == ino1)
3553                         return parent_gen == ino1_gen;
3554                 ino = parent;
3555         }
3556         return 0;
3557 }
3558
3559 /*
3560  * Check if inode ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3561  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3562  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3563  */
3564 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3565                        const u64 ino1,
3566                        const u64 ino1_gen,
3567                        const u64 ino2,
3568                        struct fs_path *fs_path)
3569 {
3570         bool free_fs_path = false;
3571         int ret = 0;
3572         int iter_ret = 0;
3573         struct btrfs_path *path = NULL;
3574         struct btrfs_key key;
3575
3576         if (!fs_path) {
3577                 fs_path = fs_path_alloc();
3578                 if (!fs_path)
3579                         return -ENOMEM;
3580                 free_fs_path = true;
3581         }
3582
3583         path = alloc_path_for_send();
3584         if (!path) {
3585                 ret = -ENOMEM;
3586                 goto out;
3587         }
3588
3589         key.objectid = ino2;
3590         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3591         key.offset = 0;
3592
3593         btrfs_for_each_slot(root, &key, &key, path, iter_ret) {
3594                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3595                 int slot = path->slots[0];
3596                 u32 cur_offset = 0;
3597                 u32 item_size;
3598
3599                 if (key.objectid != ino2)
3600                         break;
3601                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3602                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3603                         break;
3604
3605                 item_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
3606                 while (cur_offset < item_size) {
3607                         u64 parent;
3608                         u64 parent_gen;
3609
3610                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3611                                 unsigned long ptr;
3612                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3613
3614                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3615                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3616                                         (ptr + cur_offset);
3617                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3618                                                                    extref);
3619                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3620                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3621                                                                   extref);
3622                         } else {
3623                                 parent = key.offset;
3624                                 cur_offset = item_size;
3625                         }
3626
3627                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3628                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3629                         if (ret < 0)
3630                                 goto out;
3631                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3632                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3633                         if (ret)
3634                                 goto out;
3635                 }
3636         }
3637         ret = 0;
3638         if (iter_ret < 0)
3639                 ret = iter_ret;
3640
3641 out:
3642         btrfs_free_path(path);
3643         if (free_fs_path)
3644                 fs_path_free(fs_path);
3645         return ret;
3646 }
3647
3648 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3649                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3650                                 const bool is_orphan)
3651 {
3652         int ret = 0;
3653         u64 ino = parent_ref->dir;
3654         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3655         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3656         struct fs_path *path_before = NULL;
3657         struct fs_path *path_after = NULL;
3658         int len1, len2;
3659
3660         path_after = fs_path_alloc();
3661         path_before = fs_path_alloc();
3662         if (!path_after || !path_before) {
3663                 ret = -ENOMEM;
3664                 goto out;
3665         }
3666
3667         /*
3668          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3669          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3670          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3671          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3672          * at get_cur_path()).
3673          */
3674         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3675                 u64 parent_ino_after_gen;
3676
3677                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3678                         /*
3679                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3680                          * parent root, we need to delay the rename of the
3681                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3682                          * because we can end up with a circular dependency
3683                          * of renames, resulting in some directories never
3684                          * getting the respective rename operations issued in
3685                          * the send stream or getting into infinite path build
3686                          * loops.
3687                          */
3688                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3689                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3690                                           ino, path_before);
3691                         if (ret)
3692                                 break;
3693                 }
3694
3695                 fs_path_reset(path_before);
3696                 fs_path_reset(path_after);
3697
3698                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3699                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3700                 if (ret < 0)
3701                         goto out;
3702                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3703                                     NULL, path_before);
3704                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3705                         goto out;
3706                 } else if (ret == -ENOENT) {
3707                         ret = 0;
3708                         break;
3709                 }
3710
3711                 len1 = fs_path_len(path_before);
3712                 len2 = fs_path_len(path_after);
3713                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3714                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3715                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3716                         u64 parent_ino_gen;
3717
3718                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3719                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3720                                              NULL);
3721                         if (ret < 0)
3722                                 goto out;
3723                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3724                                 ret = 1;
3725                                 break;
3726                         }
3727                 }
3728                 ino = parent_ino_after;
3729                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3730         }
3731
3732 out:
3733         fs_path_free(path_before);
3734         fs_path_free(path_after);
3735
3736         if (ret == 1) {
3737                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3738                                            sctx->cur_ino,
3739                                            sctx->cur_inode_gen,
3740                                            ino,
3741                                            &sctx->new_refs,
3742                                            &sctx->deleted_refs,
3743                                            is_orphan);
3744                 if (!ret)
3745                         ret = 1;
3746         }
3747
3748         return ret;
3749 }
3750
3751 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3752 {
3753         int ret;
3754         struct fs_path *new_path;
3755
3756         /*
3757          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3758          * we use here a new path.
3759          */
3760         new_path = fs_path_alloc();
3761         if (!new_path)
3762                 return -ENOMEM;
3763
3764         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3765         if (ret < 0) {
3766                 fs_path_free(new_path);
3767                 return ret;
3768         }
3769         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3770         if (ret < 0) {
3771                 fs_path_free(new_path);
3772                 return ret;
3773         }
3774
3775         fs_path_free(ref->full_path);
3776         set_ref_path(ref, new_path);
3777
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 /*
3782  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3783  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3784  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3785  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3786  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3787  * orphanized. For example:
3788  *
3789  * parent snapshot looks like:
3790  *
3791  * .                                     (ino 256)
3792  * |----- f1                             (ino 257)
3793  * |----- f2                             (ino 258)
3794  * |----- d1/                            (ino 259)
3795  *        |----- d2/                     (ino 260)
3796  *
3797  * send snapshot looks like:
3798  *
3799  * .                                     (ino 256)
3800  * |----- d1                             (ino 258)
3801  * |----- f2/                            (ino 259)
3802  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3803  *        |       |----- f1              (ino 257)
3804  *        |
3805  *        |----- d2                      (ino 258)
3806  *
3807  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3808  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3809  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3810  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3811  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3812  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3813  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3814  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3815  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3816  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3817  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3818  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3819  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3820  * orphanization operation.
3821  */
3822 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3823 {
3824         char *name;
3825         int ret;
3826
3827         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3828         if (!name)
3829                 return -ENOMEM;
3830
3831         fs_path_reset(ref->full_path);
3832         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3833         if (ret < 0)
3834                 goto out;
3835
3836         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3837         if (ret < 0)
3838                 goto out;
3839
3840         /* Update the reference's base name pointer. */
3841         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3842 out:
3843         kfree(name);
3844         return ret;
3845 }
3846
3847 /*
3848  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3849  */
3850 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3851 {
3852         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3853         int ret = 0;
3854         struct recorded_ref *cur;
3855         struct recorded_ref *cur2;
3856         struct list_head check_dirs;
3857         struct fs_path *valid_path = NULL;
3858         u64 ow_inode = 0;
3859         u64 ow_gen;
3860         u64 ow_mode;
3861         int did_overwrite = 0;
3862         int is_orphan = 0;
3863         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3864         bool can_rename = true;
3865         bool orphanized_dir = false;
3866         bool orphanized_ancestor = false;
3867
3868         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3869
3870         /*
3871          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3872          * which is always '..'
3873          */
3874         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3875         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3876
3877         valid_path = fs_path_alloc();
3878         if (!valid_path) {
3879                 ret = -ENOMEM;
3880                 goto out;
3881         }
3882
3883         /*
3884          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3885          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3886          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3887          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3888          * this point in time.
3889          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3890          * orphan name in this case.
3891          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3892          * gets moved around.
3893          */
3894         if (!sctx->cur_inode_new) {
3895                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3896                                 sctx->cur_inode_gen);
3897                 if (ret < 0)
3898                         goto out;
3899                 if (ret)
3900                         did_overwrite = 1;
3901         }
3902         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3903                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3904                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3905                 if (ret < 0)
3906                         goto out;
3907                 is_orphan = 1;
3908         } else {
3909                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3910                                 valid_path);
3911                 if (ret < 0)
3912                         goto out;
3913         }
3914
3915         /*
3916          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3917          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3918          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3919          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3920          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3921          * that the path used for link and rename commands don't use an
3922          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3923          *
3924          * Example:
3925          *
3926          * Parent snapshot:
3927          *
3928          * .                                                      (ino 256)
3929          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3930          * |          |----- a                                    (ino 257)
3931          * |
3932          * |----- b                                               (ino 258)
3933          *
3934          * Send snapshot:
3935          *
3936          * .                                                      (ino 256)
3937          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3938          * |          |----- a                                    (ino 260)
3939          * |
3940          * |----- testdir                                         (ino 257)
3941          * |----- b                                               (ino 257)
3942          * |----- b2                                              (ino 258)
3943          *
3944          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3945          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3946          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3947          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3948          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3949          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3950          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3951          * "testdir_2".
3952          */
3953         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3954                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3955                 if (ret < 0)
3956                         goto out;
3957                 if (ret == inode_state_will_create)
3958                         continue;
3959
3960                 /*
3961                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
3962                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
3963                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
3964                  * simply unlink it.
3965                  */
3966                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3967                                 cur->name, cur->name_len,
3968                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3969                 if (ret < 0)
3970                         goto out;
3971                 if (ret) {
3972                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3973                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3974                                            cur->name_len);
3975                         if (ret < 0)
3976                                 goto out;
3977                         if (ret) {
3978                                 struct name_cache_entry *nce;
3979                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3980
3981                                 if (orphanized_dir) {
3982                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
3983                                         if (ret < 0)
3984                                                 goto out;
3985                                 }
3986
3987                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3988                                                 cur->full_path);
3989                                 if (ret < 0)
3990                                         goto out;
3991                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3992                                         orphanized_dir = true;
3993
3994                                 /*
3995                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3996                                  * make sure that its orphanized name is used in
3997                                  * the source path when performing its rename
3998                                  * operation.
3999                                  */
4000                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4001                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4002                                                                    ow_inode);
4003                                         ASSERT(wdm);
4004                                         wdm->orphanized = true;
4005                                 }
4006
4007                                 /*
4008                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4009                                  * name from the name cache. This is because the
4010                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4011                                  * other inode that will be orphanized as well
4012                                  * later and has an inode number greater than
4013                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4014                                  * future name lookups from using the old name
4015                                  * and get instead the orphan name.
4016                                  */
4017                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4018                                 if (nce) {
4019                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4020                                         kfree(nce);
4021                                 }
4022
4023                                 /*
4024                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4025                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4026                                  * current path of cur_ino) again because it
4027                                  * might contain the pre-orphanization name of
4028                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4029                                  */
4030                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4031                                                   ow_inode, ow_gen,
4032                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4033                                 if (ret > 0) {
4034                                         orphanized_ancestor = true;
4035                                         fs_path_reset(valid_path);
4036                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4037                                                            sctx->cur_inode_gen,
4038                                                            valid_path);
4039                                 }
4040                                 if (ret < 0)
4041                                         goto out;
4042                         } else {
4043                                 /*
4044                                  * If we previously orphanized a directory that
4045                                  * collided with a new reference that we already
4046                                  * processed, recompute the current path because
4047                                  * that directory may be part of the path.
4048                                  */
4049                                 if (orphanized_dir) {
4050                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4051                                         if (ret < 0)
4052                                                 goto out;
4053                                 }
4054                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4055                                 if (ret < 0)
4056                                         goto out;
4057                         }
4058                 }
4059
4060         }
4061
4062         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4063                 /*
4064                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4065                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4066                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4067                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4068                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4069                  */
4070                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4071                 if (ret < 0)
4072                         goto out;
4073                 if (ret == inode_state_will_create) {
4074                         ret = 0;
4075                         /*
4076                          * First check if any of the current inodes refs did
4077                          * already create the dir.
4078                          */
4079                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4080                                 if (cur == cur2)
4081                                         break;
4082                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4083                                         ret = 1;
4084                                         break;
4085                                 }
4086                         }
4087
4088                         /*
4089                          * If that did not happen, check if a previous inode
4090                          * did already create the dir.
4091                          */
4092                         if (!ret)
4093                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4094                         if (ret < 0)
4095                                 goto out;
4096                         if (!ret) {
4097                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4098                                 if (ret < 0)
4099                                         goto out;
4100                         }
4101                 }
4102
4103                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4104                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4105                         if (ret < 0)
4106                                 goto out;
4107                         if (ret == 1) {
4108                                 can_rename = false;
4109                                 *pending_move = 1;
4110                         }
4111                 }
4112
4113                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4114                     can_rename) {
4115                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4116                         if (ret < 0)
4117                                 goto out;
4118                         if (ret == 1) {
4119                                 can_rename = false;
4120                                 *pending_move = 1;
4121                         }
4122                 }
4123
4124                 /*
4125                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4126                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4127                  * it depending on the inode mode.
4128                  */
4129                 if (is_orphan && can_rename) {
4130                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4131                         if (ret < 0)
4132                                 goto out;
4133                         is_orphan = 0;
4134                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4135                         if (ret < 0)
4136                                 goto out;
4137                 } else if (can_rename) {
4138                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4139                                 /*
4140                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4141                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4142                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4143                                  */
4144                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4145                                                   cur->full_path);
4146                                 if (!ret)
4147                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4148                                                            cur->full_path);
4149                                 if (ret < 0)
4150                                         goto out;
4151                         } else {
4152                                 /*
4153                                  * We might have previously orphanized an inode
4154                                  * which is an ancestor of our current inode,
4155                                  * so our reference's full path, which was
4156                                  * computed before any such orphanizations, must
4157                                  * be updated.
4158                                  */
4159                                 if (orphanized_dir) {
4160                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4161                                         if (ret < 0)
4162                                                 goto out;
4163                                 }
4164                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4165                                                 valid_path);
4166                                 if (ret < 0)
4167                                         goto out;
4168                         }
4169                 }
4170                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4171                 if (ret < 0)
4172                         goto out;
4173         }
4174
4175         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4176                 /*
4177                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4178                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4179                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4180                  * See the use of check_dirs for more details.
4181                  */
4182                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4183                                 sctx->cur_ino);
4184                 if (ret < 0)
4185                         goto out;
4186                 if (ret) {
4187                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4188                         if (ret < 0)
4189                                 goto out;
4190                 } else if (!is_orphan) {
4191                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4192                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4193                         if (ret < 0)
4194                                 goto out;
4195                         is_orphan = 1;
4196                 }
4197
4198                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4199                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4200                         if (ret < 0)
4201                                 goto out;
4202                 }
4203         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4204                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4205                 /*
4206                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4207                  */
4208                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4209                                 list);
4210                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4211                 if (ret < 0)
4212                         goto out;
4213         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4214                 /*
4215                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4216                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4217                  * inodes.
4218                  */
4219                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4220                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4221                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4222                                         cur->name, cur->name_len);
4223                         if (ret < 0)
4224                                 goto out;
4225                         if (!ret) {
4226                                 /*
4227                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4228                                  * to recompute the full path for deleted names,
4229                                  * since any such path was computed before we
4230                                  * processed any references and orphanized any
4231                                  * ancestor inode.
4232                                  */
4233                                 if (orphanized_ancestor) {
4234                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4235                                         if (ret < 0)
4236                                                 goto out;
4237                                 }
4238                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4239                                 if (ret < 0)
4240                                         goto out;
4241                         }
4242                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4243                         if (ret < 0)
4244                                 goto out;
4245                 }
4246                 /*
4247                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4248                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4249                  * of this inode and no new refs were added for the current
4250                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4251                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4252                  * places.
4253                  */
4254                 if (is_orphan) {
4255                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4256                         if (ret < 0)
4257                                 goto out;
4258                 }
4259         }
4260
4261         /*
4262          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4263          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4264          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4265          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4266          */
4267         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4268                 /*
4269                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4270                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4271                  * The dir will be processed later.
4272                  */
4273                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4274                         continue;
4275
4276                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4277                 if (ret < 0)
4278                         goto out;
4279
4280                 if (ret == inode_state_did_create ||
4281                     ret == inode_state_no_change) {
4282                         /* TODO delayed utimes */
4283                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4284                         if (ret < 0)
4285                                 goto out;
4286                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4287                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4288                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4289                                         sctx->cur_ino);
4290                         if (ret < 0)
4291                                 goto out;
4292                         if (ret) {
4293                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4294                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4295                                 if (ret < 0)
4296                                         goto out;
4297                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4298                                 if (ret < 0)
4299                                         goto out;
4300                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4301                         }
4302                 }
4303         }
4304
4305         ret = 0;
4306
4307 out:
4308         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4309         free_recorded_refs(sctx);
4310         fs_path_free(valid_path);
4311         return ret;
4312 }
4313
4314 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4315                       void *ctx, struct list_head *refs)
4316 {
4317         int ret = 0;
4318         struct send_ctx *sctx = ctx;
4319         struct fs_path *p;
4320         u64 gen;
4321
4322         p = fs_path_alloc();
4323         if (!p)
4324                 return -ENOMEM;
4325
4326         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4327                         NULL, NULL);
4328         if (ret < 0)
4329                 goto out;
4330
4331         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4332         if (ret < 0)
4333                 goto out;
4334         ret = fs_path_add_path(p, name);
4335         if (ret < 0)
4336                 goto out;
4337
4338         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4339
4340 out:
4341         if (ret)
4342                 fs_path_free(p);
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4347                             struct fs_path *name,
4348                             void *ctx)
4349 {
4350         struct send_ctx *sctx = ctx;
4351         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4352 }
4353
4354
4355 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4356                                 struct fs_path *name,
4357                                 void *ctx)
4358 {
4359         struct send_ctx *sctx = ctx;
4360         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4361                           &sctx->deleted_refs);
4362 }
4363
4364 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4365 {
4366         int ret;
4367
4368         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4369                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4370         if (ret < 0)
4371                 goto out;
4372         ret = 0;
4373
4374 out:
4375         return ret;
4376 }
4377
4378 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4379 {
4380         int ret;
4381
4382         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4383                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4384         if (ret < 0)
4385                 goto out;
4386         ret = 0;
4387
4388 out:
4389         return ret;
4390 }
4391
4392 struct find_ref_ctx {
4393         u64 dir;
4394         u64 dir_gen;
4395         struct btrfs_root *root;
4396         struct fs_path *name;
4397         int found_idx;
4398 };
4399
4400 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4401                        struct fs_path *name,
4402                        void *ctx_)
4403 {
4404         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4405         u64 dir_gen;
4406         int ret;
4407
4408         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4409             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4410                 /*
4411                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4412                  * else matches.
4413                  */
4414                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4415                                      NULL, NULL, NULL);
4416                 if (ret)
4417                         return ret;
4418                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4419                         return 0;
4420                 ctx->found_idx = num;
4421                 return 1;
4422         }
4423         return 0;
4424 }
4425
4426 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4427                      struct btrfs_path *path,
4428                      struct btrfs_key *key,
4429                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4430 {
4431         int ret;
4432         struct find_ref_ctx ctx;
4433
4434         ctx.dir = dir;
4435         ctx.name = name;
4436         ctx.dir_gen = dir_gen;
4437         ctx.found_idx = -1;
4438         ctx.root = root;
4439
4440         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4441         if (ret < 0)
4442                 return ret;
4443
4444         if (ctx.found_idx == -1)
4445                 return -ENOENT;
4446
4447         return ctx.found_idx;
4448 }
4449
4450 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4451                                     struct fs_path *name,
4452                                     void *ctx)
4453 {
4454         u64 dir_gen;
4455         int ret;
4456         struct send_ctx *sctx = ctx;
4457
4458         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4459                              NULL, NULL, NULL);
4460         if (ret)
4461                 return ret;
4462
4463         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4464                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4465         if (ret == -ENOENT)
4466                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4467         else if (ret > 0)
4468                 ret = 0;
4469
4470         return ret;
4471 }
4472
4473 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4474                                         struct fs_path *name,
4475                                         void *ctx)
4476 {
4477         u64 dir_gen;
4478         int ret;
4479         struct send_ctx *sctx = ctx;
4480
4481         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4482                              NULL, NULL, NULL);
4483         if (ret)
4484                 return ret;
4485
4486         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4487                         dir, dir_gen, name);
4488         if (ret == -ENOENT)
4489                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4490         else if (ret > 0)
4491                 ret = 0;
4492
4493         return ret;
4494 }
4495
4496 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4497 {
4498         int ret = 0;
4499
4500         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4501                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4502         if (ret < 0)
4503                 goto out;
4504         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4505                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4506         if (ret < 0)
4507                 goto out;
4508         ret = 0;
4509
4510 out:
4511         return ret;
4512 }
4513
4514 /*
4515  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4516  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4517  */
4518 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4519                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4520 {
4521         int ret = 0;
4522         int iter_ret = 0;
4523         struct btrfs_root *root;
4524         struct btrfs_path *path;
4525         struct btrfs_key key;
4526         struct btrfs_key found_key;
4527         iterate_inode_ref_t cb;
4528         int pending_move = 0;
4529
4530         path = alloc_path_for_send();
4531         if (!path)
4532                 return -ENOMEM;
4533
4534         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4535                 root = sctx->send_root;
4536                 cb = __record_new_ref;
4537         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4538                 root = sctx->parent_root;
4539                 cb = __record_deleted_ref;
4540         } else {
4541                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4542                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4543                 ret = -EINVAL;
4544                 goto out;
4545         }
4546
4547         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4548         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4549         key.offset = 0;
4550         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
4551                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4552                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4553                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4554                         break;
4555
4556                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4557                 if (ret < 0)
4558                         goto out;
4559         }
4560         /* Catch error found during iteration */
4561         if (iter_ret < 0) {
4562                 ret = iter_ret;
4563                 goto out;
4564         }
4565         btrfs_release_path(path);
4566
4567         /*
4568          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4569          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4570          * rename the parent directory.
4571          */
4572         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4573 out:
4574         btrfs_free_path(path);
4575         return ret;
4576 }
4577
4578 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4579                           struct fs_path *path,
4580                           const char *name, int name_len,
4581                           const char *data, int data_len)
4582 {
4583         int ret = 0;
4584
4585         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4586         if (ret < 0)
4587                 goto out;
4588
4589         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4590         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4591         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4592
4593         ret = send_cmd(sctx);
4594
4595 tlv_put_failure:
4596 out:
4597         return ret;
4598 }
4599
4600 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4601                           struct fs_path *path,
4602                           const char *name, int name_len)
4603 {
4604         int ret = 0;
4605
4606         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4607         if (ret < 0)
4608                 goto out;
4609
4610         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4611         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4612
4613         ret = send_cmd(sctx);
4614
4615 tlv_put_failure:
4616 out:
4617         return ret;
4618 }
4619
4620 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4621                                const char *name, int name_len, const char *data,
4622                                int data_len, void *ctx)
4623 {
4624         int ret;
4625         struct send_ctx *sctx = ctx;
4626         struct fs_path *p;
4627         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4628
4629         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4630         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4631                 return 0;
4632
4633         p = fs_path_alloc();
4634         if (!p)
4635                 return -ENOMEM;
4636
4637         /*
4638          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4639          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4640          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4641          * only contains the version number and no entries.
4642          */
4643         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4644             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4645                 if (data_len == 0) {
4646                         dummy_acl.a_version =
4647                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4648                         data = (char *)&dummy_acl;
4649                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4650                 }
4651         }
4652
4653         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4654         if (ret < 0)
4655                 goto out;
4656
4657         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4658
4659 out:
4660         fs_path_free(p);
4661         return ret;
4662 }
4663
4664 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4665                                    const char *name, int name_len,
4666                                    const char *data, int data_len, void *ctx)
4667 {
4668         int ret;
4669         struct send_ctx *sctx = ctx;
4670         struct fs_path *p;
4671
4672         p = fs_path_alloc();
4673         if (!p)
4674                 return -ENOMEM;
4675
4676         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4677         if (ret < 0)
4678                 goto out;
4679
4680         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4681
4682 out:
4683         fs_path_free(p);
4684         return ret;
4685 }
4686
4687 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4688 {
4689         int ret = 0;
4690
4691         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4692                                __process_new_xattr, sctx);
4693
4694         return ret;
4695 }
4696
4697 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4698 {
4699         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4700                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4701 }
4702
4703 struct find_xattr_ctx {
4704         const char *name;
4705         int name_len;
4706         int found_idx;
4707         char *found_data;
4708         int found_data_len;
4709 };
4710
4711 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key, const char *name,
4712                         int name_len, const char *data, int data_len, void *vctx)
4713 {
4714         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4715
4716         if (name_len == ctx->name_len &&
4717             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4718                 ctx->found_idx = num;
4719                 ctx->found_data_len = data_len;
4720                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4721                 if (!ctx->found_data)
4722                         return -ENOMEM;
4723                 return 1;
4724         }
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4729                       struct btrfs_path *path,
4730                       struct btrfs_key *key,
4731                       const char *name, int name_len,
4732                       char **data, int *data_len)
4733 {
4734         int ret;
4735         struct find_xattr_ctx ctx;
4736
4737         ctx.name = name;
4738         ctx.name_len = name_len;
4739         ctx.found_idx = -1;
4740         ctx.found_data = NULL;
4741         ctx.found_data_len = 0;
4742
4743         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4744         if (ret < 0)
4745                 return ret;
4746
4747         if (ctx.found_idx == -1)
4748                 return -ENOENT;
4749         if (data) {
4750                 *data = ctx.found_data;
4751                 *data_len = ctx.found_data_len;
4752         } else {
4753                 kfree(ctx.found_data);
4754         }
4755         return ctx.found_idx;
4756 }
4757
4758
4759 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4760                                        const char *name, int name_len,
4761                                        const char *data, int data_len,
4762                                        void *ctx)
4763 {
4764         int ret;
4765         struct send_ctx *sctx = ctx;
4766         char *found_data = NULL;
4767         int found_data_len  = 0;
4768
4769         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4770                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4771                          &found_data_len);
4772         if (ret == -ENOENT) {
4773                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4774                                           data_len, ctx);
4775         } else if (ret >= 0) {
4776                 if (data_len != found_data_len ||
4777                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4778                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4779                                                   data, data_len, ctx);
4780                 } else {
4781                         ret = 0;
4782                 }
4783         }
4784
4785         kfree(found_data);
4786         return ret;
4787 }
4788
4789 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4790                                            const char *name, int name_len,
4791                                            const char *data, int data_len,
4792                                            void *ctx)
4793 {
4794         int ret;
4795         struct send_ctx *sctx = ctx;
4796
4797         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4798                          name, name_len, NULL, NULL);
4799         if (ret == -ENOENT)
4800                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4801                                               data_len, ctx);
4802         else if (ret >= 0)
4803                 ret = 0;
4804
4805         return ret;
4806 }
4807
4808 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4809 {
4810         int ret = 0;
4811
4812         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4813                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4814         if (ret < 0)
4815                 goto out;
4816         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4817                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4818
4819 out:
4820         return ret;
4821 }
4822
4823 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4824 {
4825         int ret = 0;
4826         int iter_ret = 0;
4827         struct btrfs_root *root;
4828         struct btrfs_path *path;
4829         struct btrfs_key key;
4830         struct btrfs_key found_key;
4831
4832         path = alloc_path_for_send();
4833         if (!path)
4834                 return -ENOMEM;
4835
4836         root = sctx->send_root;
4837
4838         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4839         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4840         key.offset = 0;
4841         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
4842                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4843                     found_key.type != key.type) {
4844                         ret = 0;
4845                         break;
4846                 }
4847
4848                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4849                 if (ret < 0)
4850                         break;
4851         }
4852         /* Catch error found during iteration */
4853         if (iter_ret < 0)
4854                 ret = iter_ret;
4855
4856         btrfs_free_path(path);
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4861 {
4862         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4863 }
4864
4865 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4866 {
4867         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4868
4869         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4870                 return -EOVERFLOW;
4871         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4872         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4873         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4874         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4875         return 0;
4876 }
4877
4878 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4879 {
4880         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4881         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4882         struct page *page;
4883         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4884         pgoff_t last_index;
4885         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4886         int ret;
4887
4888         ret = put_data_header(sctx, len);
4889         if (ret)
4890                 return ret;
4891
4892         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4893
4894         while (index <= last_index) {
4895                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4896                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4897
4898                 page = find_lock_page(sctx->cur_inode->i_mapping, index);
4899                 if (!page) {
4900                         page_cache_sync_readahead(sctx->cur_inode->i_mapping,
4901                                                   &sctx->ra, NULL, index,
4902                                                   last_index + 1 - index);
4903
4904                         page = find_or_create_page(sctx->cur_inode->i_mapping,
4905                                                    index, GFP_KERNEL);
4906                         if (!page) {
4907                                 ret = -ENOMEM;
4908                                 break;
4909                         }
4910                 }
4911
4912                 if (PageReadahead(page))
4913                         page_cache_async_readahead(sctx->cur_inode->i_mapping,
4914                                                    &sctx->ra, NULL, page_folio(page),
4915                                                    index, last_index + 1 - index);
4916
4917                 if (!PageUptodate(page)) {
4918                         btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4919                         lock_page(page);
4920                         if (!PageUptodate(page)) {
4921                                 unlock_page(page);
4922                                 btrfs_err(fs_info,
4923                         "send: IO error at offset %llu for inode %llu root %llu",
4924                                         page_offset(page), sctx->cur_ino,
4925                                         sctx->send_root->root_key.objectid);
4926                                 put_page(page);
4927                                 ret = -EIO;
4928                                 break;
4929                         }
4930                 }
4931
4932                 memcpy_from_page(sctx->send_buf + sctx->send_size, page,
4933                                  pg_offset, cur_len);
4934                 unlock_page(page);
4935                 put_page(page);
4936                 index++;
4937                 pg_offset = 0;
4938                 len -= cur_len;
4939                 sctx->send_size += cur_len;
4940         }
4941
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 /*
4946  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4947  * user space.
4948  */
4949 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4950 {
4951         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4952         int ret = 0;
4953         struct fs_path *p;
4954
4955         p = fs_path_alloc();
4956         if (!p)
4957                 return -ENOMEM;
4958
4959         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4960
4961         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4962         if (ret < 0)
4963                 goto out;
4964
4965         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4966         if (ret < 0)
4967                 goto out;
4968
4969         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4970         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4971         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
4972         if (ret < 0)
4973                 goto out;
4974
4975         ret = send_cmd(sctx);
4976
4977 tlv_put_failure:
4978 out:
4979         fs_path_free(p);
4980         return ret;
4981 }
4982
4983 /*
4984  * Send a clone command to user space.
4985  */
4986 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4987                       u64 offset, u32 len,
4988                       struct clone_root *clone_root)
4989 {
4990         int ret = 0;
4991         struct fs_path *p;
4992         u64 gen;
4993
4994         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4995                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4996                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
4997                     clone_root->ino, clone_root->offset);
4998
4999         p = fs_path_alloc();
5000         if (!p)
5001                 return -ENOMEM;
5002
5003         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5004         if (ret < 0)
5005                 goto out;
5006
5007         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5008         if (ret < 0)
5009                 goto out;
5010
5011         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5012         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5013         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5014
5015         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5016                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5017                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5018                 if (ret < 0)
5019                         goto out;
5020                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5021         } else {
5022                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5023         }
5024         if (ret < 0)
5025                 goto out;
5026
5027         /*
5028          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5029          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5030          * receive.
5031          *
5032          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5033          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5034          * different host.
5035          */
5036         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5037                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5038                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5039         else
5040                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5041                              clone_root->root->root_item.uuid);
5042         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5043                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5044         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5045         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5046                         clone_root->offset);
5047
5048         ret = send_cmd(sctx);
5049
5050 tlv_put_failure:
5051 out:
5052         fs_path_free(p);
5053         return ret;
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Send an update extent command to user space.
5058  */
5059 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5060                               u64 offset, u32 len)
5061 {
5062         int ret = 0;
5063         struct fs_path *p;
5064
5065         p = fs_path_alloc();
5066         if (!p)
5067                 return -ENOMEM;
5068
5069         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5070         if (ret < 0)
5071                 goto out;
5072
5073         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5074         if (ret < 0)
5075                 goto out;
5076
5077         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5078         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5079         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5080
5081         ret = send_cmd(sctx);
5082
5083 tlv_put_failure:
5084 out:
5085         fs_path_free(p);
5086         return ret;
5087 }
5088
5089 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5090 {
5091         struct fs_path *p = NULL;
5092         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5093         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5094         int ret = 0;
5095
5096         /*
5097          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5098          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5099          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5100          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5101          */
5102         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5103                 return 0;
5104
5105         /*
5106          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5107          * after the i_size.
5108          */
5109         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5110
5111         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5112                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5113
5114         p = fs_path_alloc();
5115         if (!p)
5116                 return -ENOMEM;
5117         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5118         if (ret < 0)
5119                 goto tlv_put_failure;
5120         while (offset < end) {
5121                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5122
5123                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5124                 if (ret < 0)
5125                         break;
5126                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5127                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5128                 ret = put_data_header(sctx, len);
5129                 if (ret < 0)
5130                         break;
5131                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5132                 sctx->send_size += len;
5133                 ret = send_cmd(sctx);
5134                 if (ret < 0)
5135                         break;
5136                 offset += len;
5137         }
5138         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5139 tlv_put_failure:
5140         fs_path_free(p);
5141         return ret;
5142 }
5143
5144 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5145                             const u64 offset,
5146                             const u64 len)
5147 {
5148         const u64 end = offset + len;
5149         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5150         u64 sent = 0;
5151
5152         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5153                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5154
5155         if (sctx->cur_inode == NULL) {
5156                 struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5157
5158                 sctx->cur_inode = btrfs_iget(root->fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
5159                 if (IS_ERR(sctx->cur_inode)) {
5160                         int err = PTR_ERR(sctx->cur_inode);
5161
5162                         sctx->cur_inode = NULL;
5163                         return err;
5164                 }
5165                 memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
5166                 file_ra_state_init(&sctx->ra, sctx->cur_inode->i_mapping);
5167
5168                 /*
5169                  * It's very likely there are no pages from this inode in the page
5170                  * cache, so after reading extents and sending their data, we clean
5171                  * the page cache to avoid trashing the page cache (adding pressure
5172                  * to the page cache and forcing eviction of other data more useful
5173                  * for applications).
5174                  *
5175                  * We decide if we should clean the page cache simply by checking
5176                  * if the inode's mapping nrpages is 0 when we first open it, and
5177                  * not by using something like filemap_range_has_page() before
5178                  * reading an extent because when we ask the readahead code to
5179                  * read a given file range, it may (and almost always does) read
5180                  * pages from beyond that range (see the documentation for
5181                  * page_cache_sync_readahead()), so it would not be reliable,
5182                  * because after reading the first extent future calls to
5183                  * filemap_range_has_page() would return true because the readahead
5184                  * on the previous extent resulted in reading pages of the current
5185                  * extent as well.
5186                  */
5187                 sctx->clean_page_cache = (sctx->cur_inode->i_mapping->nrpages == 0);
5188                 sctx->page_cache_clear_start = round_down(offset, PAGE_SIZE);
5189         }
5190
5191         while (sent < len) {
5192                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5193                 int ret;
5194
5195                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5196                 if (ret < 0)
5197                         return ret;
5198                 sent += size;
5199         }
5200
5201         if (sctx->clean_page_cache && IS_ALIGNED(end, PAGE_SIZE)) {
5202                 /*
5203                  * Always operate only on ranges that are a multiple of the page
5204                  * size. This is not only to prevent zeroing parts of a page in
5205                  * the case of subpage sector size, but also to guarantee we evict
5206                  * pages, as passing a range that is smaller than page size does
5207                  * not evict the respective page (only zeroes part of its content).
5208                  *
5209                  * Always start from the end offset of the last range cleared.
5210                  * This is because the readahead code may (and very often does)
5211                  * reads pages beyond the range we request for readahead. So if
5212                  * we have an extent layout like this:
5213                  *
5214                  *            [ extent A ] [ extent B ] [ extent C ]
5215                  *
5216                  * When we ask page_cache_sync_readahead() to read extent A, it
5217                  * may also trigger reads for pages of extent B. If we are doing
5218                  * an incremental send and extent B has not changed between the
5219                  * parent and send snapshots, some or all of its pages may end
5220                  * up being read and placed in the page cache. So when truncating
5221                  * the page cache we always start from the end offset of the
5222                  * previously processed extent up to the end of the current
5223                  * extent.
5224                  */
5225                 truncate_inode_pages_range(&sctx->cur_inode->i_data,
5226                                            sctx->page_cache_clear_start,
5227                                            end - 1);
5228                 sctx->page_cache_clear_start = end;
5229         }
5230
5231         return 0;
5232 }
5233
5234 /*
5235  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5236  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5237  *
5238  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5239  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5240  */
5241 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5242 {
5243         struct fs_path *fspath = NULL;
5244         struct btrfs_path *path;
5245         struct btrfs_dir_item *di;
5246         struct extent_buffer *leaf;
5247         unsigned long data_ptr;
5248         char *buf = NULL;
5249         int buf_len;
5250         int ret = 0;
5251
5252         path = alloc_path_for_send();
5253         if (!path)
5254                 return -ENOMEM;
5255
5256         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5257                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5258         if (!di) {
5259                 /* There is no xattr for this inode */
5260                 goto out;
5261         } else if (IS_ERR(di)) {
5262                 ret = PTR_ERR(di);
5263                 goto out;
5264         }
5265
5266         leaf = path->nodes[0];
5267         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5268
5269         fspath = fs_path_alloc();
5270         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5271         if (!fspath || !buf) {
5272                 ret = -ENOMEM;
5273                 goto out;
5274         }
5275
5276         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5277         if (ret < 0)
5278                 goto out;
5279
5280         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5281         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5282
5283         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5284                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5285 out:
5286         kfree(buf);
5287         fs_path_free(fspath);
5288         btrfs_free_path(path);
5289         return ret;
5290 }
5291
5292 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5293                        struct clone_root *clone_root,
5294                        const u64 disk_byte,
5295                        u64 data_offset,
5296                        u64 offset,
5297                        u64 len)
5298 {
5299         struct btrfs_path *path;
5300         struct btrfs_key key;
5301         int ret;
5302         u64 clone_src_i_size = 0;
5303
5304         /*
5305          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5306          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5307          *
5308          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5309          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5310          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5311          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5312          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5313          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5314          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5315          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5316          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5317          * filesystem has.
5318          */
5319         if (clone_root->offset == 0 &&
5320             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5321                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5322
5323         path = alloc_path_for_send();
5324         if (!path)
5325                 return -ENOMEM;
5326
5327         /*
5328          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5329          * accept clones from these extents.
5330          */
5331         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5332                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5333         btrfs_release_path(path);
5334         if (ret < 0)
5335                 goto out;
5336
5337         /*
5338          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5339          * extent items in the respective range in the source file that
5340          * refer to different extents or if we find holes.
5341          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5342          * operations if needed.
5343          *
5344          * Example:
5345          *
5346          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5347          * mount /dev/sda /mnt
5348          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5349          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5350          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5351          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5352          *
5353          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5354          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5355          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5356          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5357          * the content from bar in the original filesystem.
5358          */
5359         key.objectid = clone_root->ino;
5360         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5361         key.offset = clone_root->offset;
5362         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5363         if (ret < 0)
5364                 goto out;
5365         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5366                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5367                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5368                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5369                         path->slots[0]--;
5370         }
5371
5372         while (true) {
5373                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5374                 int slot = path->slots[0];
5375                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5376                 u8 type;
5377                 u64 ext_len;
5378                 u64 clone_len;
5379                 u64 clone_data_offset;
5380
5381                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5382                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5383                         if (ret < 0)
5384                                 goto out;
5385                         else if (ret > 0)
5386                                 break;
5387                         continue;
5388                 }
5389
5390                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5391
5392                 /*
5393                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5394                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5395                  */
5396                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5397                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5398                         break;
5399
5400                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5401                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5402                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5403                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5404                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5405                 } else {
5406                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5407                 }
5408
5409                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5410                         goto next;
5411
5412                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5413                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5414                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5415
5416                         if (hole_len > len)
5417                                 hole_len = len;
5418                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5419                         if (ret < 0)
5420                                 goto out;
5421
5422                         len -= hole_len;
5423                         if (len == 0)
5424                                 break;
5425                         offset += hole_len;
5426                         clone_root->offset += hole_len;
5427                         data_offset += hole_len;
5428                 }
5429
5430                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5431                         break;
5432
5433                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5434                         break;
5435
5436                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5437                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5438
5439                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5440                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5441                         clone_root->offset = key.offset;
5442                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5443                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5444                                 u64 extent_offset;
5445
5446                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5447                                 ext_len -= extent_offset;
5448                                 clone_data_offset += extent_offset;
5449                                 clone_root->offset += extent_offset;
5450                         }
5451                 }
5452
5453                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5454
5455                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5456                     clone_data_offset == data_offset) {
5457                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5458                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5459
5460                         /*
5461                          * We can't clone the last block, when its size is not
5462                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5463                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5464                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5465                          * the destination file if it's on a kernel without the
5466                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5467                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5468                          * block).
5469                          *
5470                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5471                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5472                          *
5473                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5474                          * because we don't know what's the sector size of the
5475                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5476                          * assume the largest possible sector size.
5477                          */
5478                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5479                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5480                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5481                                 u64 slen;
5482
5483                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5484                                                   sectorsize);
5485                                 if (slen > 0) {
5486                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5487                                                          clone_root);
5488                                         if (ret < 0)
5489                                                 goto out;
5490                                 }
5491                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5492                                                        clone_len - slen);
5493                         } else {
5494                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5495                                                  clone_root);
5496                         }
5497                 } else {
5498                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5499                 }
5500
5501                 if (ret < 0)
5502                         goto out;
5503
5504                 len -= clone_len;
5505                 if (len == 0)
5506                         break;
5507                 offset += clone_len;
5508                 clone_root->offset += clone_len;
5509
5510                 /*
5511                  * If we are cloning from the file we are currently processing,
5512                  * and using the send root as the clone root, we must stop once
5513                  * the current clone offset reaches the current eof of the file
5514                  * at the receiver, otherwise we would issue an invalid clone
5515                  * operation (source range going beyond eof) and cause the
5516                  * receiver to fail. So if we reach the current eof, bail out
5517                  * and fallback to a regular write.
5518                  */
5519                 if (clone_root->root == sctx->send_root &&
5520                     clone_root->ino == sctx->cur_ino &&
5521                     clone_root->offset >= sctx->cur_inode_next_write_offset)
5522                         break;
5523
5524                 data_offset += clone_len;
5525 next:
5526                 path->slots[0]++;
5527         }
5528
5529         if (len > 0)
5530                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5531         else
5532                 ret = 0;
5533 out:
5534         btrfs_free_path(path);
5535         return ret;
5536 }
5537
5538 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5539                                struct btrfs_path *path,
5540                                struct btrfs_key *key,
5541                                struct clone_root *clone_root)
5542 {
5543         int ret = 0;
5544         u64 offset = key->offset;
5545         u64 end;
5546         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5547
5548         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5549         if (offset >= end)
5550                 return 0;
5551
5552         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5553                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5554                 u64 disk_byte;
5555                 u64 data_offset;
5556
5557                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5558                                     struct btrfs_file_extent_item);
5559                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5560                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5561                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5562                                   offset, end - offset);
5563         } else {
5564                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5565         }
5566         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5567         return ret;
5568 }
5569
5570 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5571                                struct btrfs_path *left_path,
5572                                struct btrfs_key *ekey)
5573 {
5574         int ret = 0;
5575         struct btrfs_key key;
5576         struct btrfs_path *path = NULL;
5577         struct extent_buffer *eb;
5578         int slot;
5579         struct btrfs_key found_key;
5580         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5581         u64 left_disknr;
5582         u64 right_disknr;
5583         u64 left_offset;
5584         u64 right_offset;
5585         u64 left_offset_fixed;
5586         u64 left_len;
5587         u64 right_len;
5588         u64 left_gen;
5589         u64 right_gen;
5590         u8 left_type;
5591         u8 right_type;
5592
5593         path = alloc_path_for_send();
5594         if (!path)
5595                 return -ENOMEM;
5596
5597         eb = left_path->nodes[0];
5598         slot = left_path->slots[0];
5599         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5600         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5601
5602         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5603                 ret = 0;
5604                 goto out;
5605         }
5606         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5607         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5608         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5609         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5610
5611         /*
5612          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5613          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5614          * extents that we iterate.
5615          *
5616          *       |-----L-----|
5617          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5618          *
5619          *       |-----L-----|
5620          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5621          *
5622          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5623          *       |-----L-----|
5624          * |-----------7-----------|-6-|
5625          *
5626          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5627          *       |-----L-----|
5628          * |-8-|
5629          * Nothing follows after 8.
5630          */
5631
5632         key.objectid = ekey->objectid;
5633         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5634         key.offset = ekey->offset;
5635         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5636         if (ret < 0)
5637                 goto out;
5638         if (ret) {
5639                 ret = 0;
5640                 goto out;
5641         }
5642
5643         /*
5644          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5645          */
5646         eb = path->nodes[0];
5647         slot = path->slots[0];
5648         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5649         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5650             found_key.type != key.type) {
5651                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5652                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5653                 goto out;
5654         }
5655
5656         /*
5657          * We're now on 2a, 2b or 7.
5658          */
5659         key = found_key;
5660         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5661                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5662                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5663                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5664                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5665                         ret = 0;
5666                         goto out;
5667                 }
5668
5669                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5670                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5671                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5672                 } else {
5673                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5674                 }
5675
5676                 /*
5677                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5678                  * This may only happen on the first iteration.
5679                  */
5680                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5681                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5682                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5683                         goto out;
5684                 }
5685
5686                 /*
5687                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5688                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5689                  * condition for inline extents too). This should normally not
5690                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5691                  * compressed extent representing data with a size matching
5692                  * the page size (currently the same as sector size).
5693                  */
5694                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5695                         ret = 0;
5696                         goto out;
5697                 }
5698
5699                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5700                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5701                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5702
5703                 left_offset_fixed = left_offset;
5704                 if (key.offset < ekey->offset) {
5705                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5706                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5707                 } else {
5708                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5709                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5710                 }
5711
5712                 /*
5713                  * Check if we have the same extent.
5714                  */
5715                 if (left_disknr != right_disknr ||
5716                     left_offset_fixed != right_offset ||
5717                     left_gen != right_gen) {
5718                         ret = 0;
5719                         goto out;
5720                 }
5721
5722                 /*
5723                  * Go to the next extent.
5724                  */
5725                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5726                 if (ret < 0)
5727                         goto out;
5728                 if (!ret) {
5729                         eb = path->nodes[0];
5730                         slot = path->slots[0];
5731                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5732                 }
5733                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5734                     found_key.type != key.type) {
5735                         key.offset += right_len;
5736                         break;
5737                 }
5738                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5739                         ret = 0;
5740                         goto out;
5741                 }
5742                 key = found_key;
5743         }
5744
5745         /*
5746          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5747          * of the right side (treat as changed).
5748          */
5749         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5750                 ret = 1;
5751         else
5752                 ret = 0;
5753
5754
5755 out:
5756         btrfs_free_path(path);
5757         return ret;
5758 }
5759
5760 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5761 {
5762         struct btrfs_path *path;
5763         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5764         struct btrfs_key key;
5765         int ret;
5766
5767         path = alloc_path_for_send();
5768         if (!path)
5769                 return -ENOMEM;
5770
5771         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5772
5773         key.objectid = sctx->cur_ino;
5774         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5775         key.offset = offset;
5776         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5777         if (ret < 0)
5778                 goto out;
5779         ret = 0;
5780         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5781         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5782                 goto out;
5783
5784         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5785 out:
5786         btrfs_free_path(path);
5787         return ret;
5788 }
5789
5790 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5791                                    const u64 start,
5792                                    const u64 end)
5793 {
5794         struct btrfs_path *path;
5795         struct btrfs_key key;
5796         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5797         u64 search_start = start;
5798         int ret;
5799
5800         path = alloc_path_for_send();
5801         if (!path)
5802                 return -ENOMEM;
5803
5804         key.objectid = sctx->cur_ino;
5805         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5806         key.offset = search_start;
5807         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5808         if (ret < 0)
5809                 goto out;
5810         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5811                 path->slots[0]--;
5812
5813         while (search_start < end) {
5814                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5815                 int slot = path->slots[0];
5816                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5817                 u64 extent_end;
5818
5819                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5820                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5821                         if (ret < 0)
5822                                 goto out;
5823                         else if (ret > 0)
5824                                 break;
5825                         continue;
5826                 }
5827
5828                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5829                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5830                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5831                         goto next;
5832                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5833                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5834                     key.offset >= end)
5835                         break;
5836
5837                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5838                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5839                 if (extent_end <= start)
5840                         goto next;
5841                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5842                         search_start = extent_end;
5843                         goto next;
5844                 }
5845                 ret = 0;
5846                 goto out;
5847 next:
5848                 path->slots[0]++;
5849         }
5850         ret = 1;
5851 out:
5852         btrfs_free_path(path);
5853         return ret;
5854 }
5855
5856 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5857                            struct btrfs_key *key)
5858 {
5859         int ret = 0;
5860
5861         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5862                 return 0;
5863
5864         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5865                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5866                 if (ret)
5867                         return ret;
5868         }
5869
5870         if (path->slots[0] == 0 &&
5871             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5872                 /*
5873                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5874                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5875                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5876                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5877                  * are located between these 2 leafs.
5878                  */
5879                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5880                 if (ret)
5881                         return ret;
5882         }
5883
5884         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5885                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5886                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5887                                               key->offset);
5888                 if (ret < 0)
5889                         return ret;
5890                 else if (ret == 0)
5891                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5892                 else
5893                         ret = 0;
5894         }
5895         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5896         return ret;
5897 }
5898
5899 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5900                           struct btrfs_path *path,
5901                           struct btrfs_key *key)
5902 {
5903         struct clone_root *found_clone = NULL;
5904         int ret = 0;
5905
5906         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5907                 return 0;
5908
5909         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5910                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5911                 if (ret < 0)
5912                         goto out;
5913                 if (ret) {
5914                         ret = 0;
5915                         goto out_hole;
5916                 }
5917         } else {
5918                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5919                 u8 type;
5920
5921                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5922                                     struct btrfs_file_extent_item);
5923                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5924                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5925                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5926                         /*
5927                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5928                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5929                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5930                          * the send spec.
5931                          */
5932                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5933                                 ret = 0;
5934                                 goto out;
5935                         }
5936
5937                         /* Have a hole, just skip it. */
5938                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5939                                 ret = 0;
5940                                 goto out;
5941                         }
5942                 }
5943         }
5944
5945         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5946                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5947         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5948                 goto out;
5949
5950         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5951         if (ret)
5952                 goto out;
5953 out_hole:
5954         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5955 out:
5956         return ret;
5957 }
5958
5959 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5960 {
5961         int ret = 0;
5962         int iter_ret = 0;
5963         struct btrfs_root *root;
5964         struct btrfs_path *path;
5965         struct btrfs_key key;
5966         struct btrfs_key found_key;
5967
5968         root = sctx->send_root;
5969         path = alloc_path_for_send();
5970         if (!path)
5971                 return -ENOMEM;
5972
5973         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5974         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5975         key.offset = 0;
5976         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
5977                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5978                     found_key.type != key.type) {
5979                         ret = 0;
5980                         break;
5981                 }
5982
5983                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5984                 if (ret < 0)
5985                         break;
5986         }
5987         /* Catch error found during iteration */
5988         if (iter_ret < 0)
5989                 ret = iter_ret;
5990
5991         btrfs_free_path(path);
5992         return ret;
5993 }
5994
5995 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5996                                            int *pending_move,
5997                                            int *refs_processed)
5998 {
5999         int ret = 0;
6000
6001         if (sctx->cur_ino == 0)
6002                 goto out;
6003         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6004             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6005                 goto out;
6006         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6007                 goto out;
6008
6009         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6010         if (ret < 0)
6011                 goto out;
6012
6013         *refs_processed = 1;
6014 out:
6015         return ret;
6016 }
6017
6018 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6019 {
6020         int ret = 0;
6021         u64 left_mode;
6022         u64 left_uid;
6023         u64 left_gid;
6024         u64 right_mode;
6025         u64 right_uid;
6026         u64 right_gid;
6027         int need_chmod = 0;
6028         int need_chown = 0;
6029         int need_truncate = 1;
6030         int pending_move = 0;
6031         int refs_processed = 0;
6032
6033         if (sctx->ignore_cur_inode)
6034                 return 0;
6035
6036         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6037                                               &refs_processed);
6038         if (ret < 0)
6039                 goto out;
6040
6041         /*
6042          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6043          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6044          * inode into account.
6045          *
6046          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6047          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6048          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6049          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6050          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6051          * move/rename will be performed later.
6052          */
6053         if (refs_processed && !pending_move)
6054                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6055
6056         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6057                 goto out;
6058         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6059                 goto out;
6060
6061         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6062                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6063         if (ret < 0)
6064                 goto out;
6065
6066         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6067                 need_chown = 1;
6068                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6069                         need_chmod = 1;
6070                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6071                         need_truncate = 0;
6072         } else {
6073                 u64 old_size;
6074
6075                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6076                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6077                                 &right_gid, NULL);
6078                 if (ret < 0)
6079                         goto out;
6080
6081                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6082                         need_chown = 1;
6083                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6084                         need_chmod = 1;
6085                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6086                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6087                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6088                         need_truncate = 0;
6089         }
6090
6091         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6092                 if (need_send_hole(sctx)) {
6093                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6094                             sctx->cur_inode_last_extent <
6095                             sctx->cur_inode_size) {
6096                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6097                                 if (ret)
6098                                         goto out;
6099                         }
6100                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6101                             sctx->cur_inode_size) {
6102                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6103                                 if (ret)
6104                                         goto out;
6105                         }
6106                 }
6107                 if (need_truncate) {
6108                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6109                                             sctx->cur_inode_gen,
6110                                             sctx->cur_inode_size);
6111                         if (ret < 0)
6112                                 goto out;
6113                 }
6114         }
6115
6116         if (need_chown) {
6117                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6118                                 left_uid, left_gid);
6119                 if (ret < 0)
6120                         goto out;
6121         }
6122         if (need_chmod) {
6123                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6124                                 left_mode);
6125                 if (ret < 0)
6126                         goto out;
6127         }
6128
6129         ret = send_capabilities(sctx);
6130         if (ret < 0)
6131                 goto out;
6132
6133         /*
6134          * If other directory inodes depended on our current directory
6135          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6136          */
6137         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6138                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6139                 if (ret)
6140                         goto out;
6141                 /*
6142                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6143                  * changed between the two trees as we have done changes to
6144                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6145                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6146                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6147                  */
6148                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6149                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6150                 if (ret < 0)
6151                         goto out;
6152         }
6153
6154 out:
6155         return ret;
6156 }
6157
6158 struct parent_paths_ctx {
6159         struct list_head *refs;
6160         struct send_ctx *sctx;
6161 };
6162
6163 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6164                              void *ctx)
6165 {
6166         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6167
6168         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6169                           ppctx->refs);
6170 }
6171
6172 /*
6173  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6174  * parent snapshot.
6175  */
6176 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6177 {
6178         LIST_HEAD(deleted_refs);
6179         struct btrfs_path *path;
6180         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
6181         struct btrfs_key key;
6182         struct btrfs_key found_key;
6183         struct parent_paths_ctx ctx;
6184         int iter_ret = 0;
6185         int ret;
6186
6187         path = alloc_path_for_send();
6188         if (!path)
6189                 return -ENOMEM;
6190
6191         key.objectid = sctx->cur_ino;
6192         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6193         key.offset = 0;
6194
6195         ctx.refs = &deleted_refs;
6196         ctx.sctx = sctx;
6197
6198         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
6199                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6200                         break;
6201                 if (found_key.type != key.type &&
6202                     found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6203                         break;
6204
6205                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 1,
6206                                         record_parent_ref, &ctx);
6207                 if (ret < 0)
6208                         goto out;
6209         }
6210         /* Catch error found during iteration */
6211         if (iter_ret < 0) {
6212                 ret = iter_ret;
6213                 goto out;
6214         }
6215
6216         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6217                 struct recorded_ref *ref;
6218
6219                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6220                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6221                 if (ret < 0)
6222                         goto out;
6223                 fs_path_free(ref->full_path);
6224                 list_del(&ref->list);
6225                 kfree(ref);
6226         }
6227         ret = 0;
6228 out:
6229         btrfs_free_path(path);
6230         if (ret)
6231                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6232         return ret;
6233 }
6234
6235 static void close_current_inode(struct send_ctx *sctx)
6236 {
6237         u64 i_size;
6238
6239         if (sctx->cur_inode == NULL)
6240                 return;
6241
6242         i_size = i_size_read(sctx->cur_inode);
6243
6244         /*
6245          * If we are doing an incremental send, we may have extents between the
6246          * last processed extent and the i_size that have not been processed
6247          * because they haven't changed but we may have read some of their pages
6248          * through readahead, see the comments at send_extent_data().
6249          */
6250         if (sctx->clean_page_cache && sctx->page_cache_clear_start < i_size)
6251                 truncate_inode_pages_range(&sctx->cur_inode->i_data,
6252                                            sctx->page_cache_clear_start,
6253                                            round_up(i_size, PAGE_SIZE) - 1);
6254
6255         iput(sctx->cur_inode);
6256         sctx->cur_inode = NULL;
6257 }
6258
6259 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6260                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6261 {
6262         int ret = 0;
6263         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6264         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6265         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6266         u64 left_gen = 0;
6267         u64 right_gen = 0;
6268
6269         close_current_inode(sctx);
6270
6271         sctx->cur_ino = key->objectid;
6272         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6273         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6274         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6275         sctx->ignore_cur_inode = false;
6276
6277         /*
6278          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6279          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6280          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6281          */
6282         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6283
6284         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6285             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6286                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6287                                 sctx->left_path->slots[0],
6288                                 struct btrfs_inode_item);
6289                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6290                                 left_ii);
6291         } else {
6292                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6293                                 sctx->right_path->slots[0],
6294                                 struct btrfs_inode_item);
6295                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6296                                 right_ii);
6297         }
6298         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6299                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6300                                 sctx->right_path->slots[0],
6301                                 struct btrfs_inode_item);
6302
6303                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6304                                 right_ii);
6305
6306                 /*
6307                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6308                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6309                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6310                  */
6311                 if (left_gen != right_gen &&
6312                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6313                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6314         }
6315
6316         /*
6317          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6318          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6319          * for a send operation. However other less common use cases involve
6320          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6321          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6322          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6323          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6324          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6325          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6326          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6327          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6328          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6329          */
6330         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6331             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6332                 u32 nlinks;
6333
6334                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6335                 if (nlinks == 0) {
6336                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6337                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6338                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6339                         goto out;
6340                 }
6341         }
6342
6343         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6344                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6345                 sctx->cur_inode_new = 1;
6346                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6347                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6348                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6349                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6350                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6351                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6352                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6353                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6354                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6355         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6356                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6357                 sctx->cur_inode_new = 0;
6358                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6359                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6360                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6361                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6362                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6363         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6364                 /*
6365                  * We need to do some special handling in case the inode was
6366                  * reported as changed with a changed generation number. This
6367                  * means that the original inode was deleted and new inode
6368                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6369                  * deleted and the new one as new.
6370                  */
6371                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6372                         /*
6373                          * First, process the inode as if it was deleted.
6374                          */
6375                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6376                         sctx->cur_inode_new = 0;
6377                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6378                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6379                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6380                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6381                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6382                         ret = process_all_refs(sctx,
6383                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6384                         if (ret < 0)
6385                                 goto out;
6386
6387                         /*
6388                          * Now process the inode as if it was new.
6389                          */
6390                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6391                         sctx->cur_inode_new = 1;
6392                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6393                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6394                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6395                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6396                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6397                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6398                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6399                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6400                         if (ret < 0)
6401                                 goto out;
6402
6403                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6404                         if (ret < 0)
6405                                 goto out;
6406                         /*
6407                          * Advance send_progress now as we did not get into
6408                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6409                          */
6410                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6411
6412                         /*
6413                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6414                          * they were all new.
6415                          */
6416                         ret = process_all_extents(sctx);
6417                         if (ret < 0)
6418                                 goto out;
6419                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6420                         if (ret < 0)
6421                                 goto out;
6422                 } else {
6423                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6424                         sctx->cur_inode_new = 0;
6425                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6426                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6427                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6428                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6429                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6430                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6431                 }
6432         }
6433
6434 out:
6435         return ret;
6436 }
6437
6438 /*
6439  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6440  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6441  * first and later process them in process_recorded_refs.
6442  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6443  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6444  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6445  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6446  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6447  */
6448 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6449                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6450 {
6451         int ret = 0;
6452
6453         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6454                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6455                 return -EIO;
6456         }
6457
6458         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6459             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6460                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6461                         ret = record_new_ref(sctx);
6462                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6463                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6464                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6465                         ret = record_changed_ref(sctx);
6466         }
6467
6468         return ret;
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6473  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6474  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6475  */
6476 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6477                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6478 {
6479         int ret = 0;
6480
6481         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6482                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6483                 return -EIO;
6484         }
6485
6486         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6487                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6488                         ret = process_new_xattr(sctx);
6489                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6490                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6491                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6492                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6493         }
6494
6495         return ret;
6496 }
6497
6498 /*
6499  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6500  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6501  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6502  */
6503 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6504                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6505 {
6506         int ret = 0;
6507
6508         /*
6509          * We have found an extent item that changed without the inode item
6510          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6511          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6512          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6513          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6514          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6515          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6516          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6517          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6518          * iversion becomes the same in both snapshots, whence the inode item is
6519          * the same on both snapshots.
6520          */
6521         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6522                 return 0;
6523
6524         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6525                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6526                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6527                                         sctx->cmp_key);
6528         }
6529
6530         return ret;
6531 }
6532
6533 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6534 {
6535         u64 orig_gen, new_gen;
6536         int ret;
6537
6538         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6539                              NULL, NULL);
6540         if (ret)
6541                 return ret;
6542
6543         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6544                              NULL, NULL, NULL);
6545         if (ret)
6546                 return ret;
6547
6548         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6549 }
6550
6551 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6552                         struct btrfs_key *key)
6553 {
6554         struct btrfs_inode_extref *extref;
6555         struct extent_buffer *leaf;
6556         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6557         unsigned long ptr;
6558         u32 item_size;
6559         u32 cur_offset = 0;
6560         int ref_name_len;
6561         int ret = 0;
6562
6563         /* Easy case, just check this one dirid */
6564         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6565                 dirid = key->offset;
6566
6567                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6568                 goto out;
6569         }
6570
6571         leaf = path->nodes[0];
6572         item_size = btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]);
6573         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6574         while (cur_offset < item_size) {
6575                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6576                                                        cur_offset);
6577                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6578                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6579                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6580                 if (dirid == last_dirid)
6581                         continue;
6582                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6583                 if (ret)
6584                         break;
6585                 last_dirid = dirid;
6586         }
6587 out:
6588         return ret;
6589 }
6590
6591 /*
6592  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6593  * changed_xxx functions.
6594  */
6595 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6596                       struct btrfs_path *right_path,
6597                       struct btrfs_key *key,
6598                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6599                       struct send_ctx *sctx)
6600 {
6601         int ret = 0;
6602
6603         /*
6604          * We can not hold the commit root semaphore here. This is because in
6605          * the case of sending and receiving to the same filesystem, using a
6606          * pipe, could result in a deadlock:
6607          *
6608          * 1) The task running send blocks on the pipe because it's full;
6609          *
6610          * 2) The task running receive, which is the only consumer of the pipe,
6611          *    is waiting for a transaction commit (for example due to a space
6612          *    reservation when doing a write or triggering a transaction commit
6613          *    when creating a subvolume);
6614          *
6615          * 3) The transaction is waiting to write lock the commit root semaphore,
6616          *    but can not acquire it since it's being held at 1).
6617          *
6618          * Down this call chain we write to the pipe through kernel_write().
6619          * The same type of problem can also happen when sending to a file that
6620          * is stored in the same filesystem - when reserving space for a write
6621          * into the file, we can trigger a transaction commit.
6622          *
6623          * Our caller has supplied us with clones of leaves from the send and
6624          * parent roots, so we're safe here from a concurrent relocation and
6625          * further reallocation of metadata extents while we are here. Below we
6626          * also assert that the leaves are clones.
6627          */
6628         lockdep_assert_not_held(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
6629
6630         /*
6631          * We always have a send root, so left_path is never NULL. We will not
6632          * have a leaf when we have reached the end of the send root but have
6633          * not yet reached the end of the parent root.
6634          */
6635         if (left_path->nodes[0])
6636                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6637                                 &left_path->nodes[0]->bflags));
6638         /*
6639          * When doing a full send we don't have a parent root, so right_path is
6640          * NULL. When doing an incremental send, we may have reached the end of
6641          * the parent root already, so we don't have a leaf at right_path.
6642          */
6643         if (right_path && right_path->nodes[0])
6644                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6645                                 &right_path->nodes[0]->bflags));
6646
6647         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6648                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6649                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6650                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6651                         if (!ret)
6652                                 return 0;
6653                         if (ret < 0)
6654                                 return ret;
6655                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6656                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6657                 } else {
6658                         return 0;
6659                 }
6660                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6661                 ret = 0;
6662         }
6663
6664         sctx->left_path = left_path;
6665         sctx->right_path = right_path;
6666         sctx->cmp_key = key;
6667
6668         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6669         if (ret < 0)
6670                 goto out;
6671
6672         /* Ignore non-FS objects */
6673         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6674             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6675                 goto out;
6676
6677         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6678                 ret = changed_inode(sctx, result);
6679         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6680                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6681                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6682                         ret = changed_ref(sctx, result);
6683                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6684                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6685                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6686                         ret = changed_extent(sctx, result);
6687         }
6688
6689 out:
6690         return ret;
6691 }
6692
6693 static int search_key_again(const struct send_ctx *sctx,
6694                             struct btrfs_root *root,
6695                             struct btrfs_path *path,
6696                             const struct btrfs_key *key)
6697 {
6698         int ret;
6699
6700         if (!path->need_commit_sem)
6701                 lockdep_assert_held_read(&root->fs_info->commit_root_sem);
6702
6703         /*
6704          * Roots used for send operations are readonly and no one can add,
6705          * update or remove keys from them, so we should be able to find our
6706          * key again. The only exception is deduplication, which can operate on
6707          * readonly roots and add, update or remove keys to/from them - but at
6708          * the moment we don't allow it to run in parallel with send.
6709          */
6710         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
6711         ASSERT(ret <= 0);
6712         if (ret > 0) {
6713                 btrfs_print_tree(path->nodes[path->lowest_level], false);
6714                 btrfs_err(root->fs_info,
6715 "send: key (%llu %u %llu) not found in %s root %llu, lowest_level %d, slot %d",
6716                           key->objectid, key->type, key->offset,
6717                           (root == sctx->parent_root ? "parent" : "send"),
6718                           root->root_key.objectid, path->lowest_level,
6719                           path->slots[path->lowest_level]);
6720                 return -EUCLEAN;
6721         }
6722
6723         return ret;
6724 }
6725
6726 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6727 {
6728         int ret;
6729         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6730         struct btrfs_key key;
6731         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6732         struct btrfs_path *path;
6733
6734         path = alloc_path_for_send();
6735         if (!path)
6736                 return -ENOMEM;
6737         path->reada = READA_FORWARD_ALWAYS;
6738
6739         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6740         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6741         key.offset = 0;
6742
6743         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6744         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6745         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6746
6747         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6748         if (ret < 0)
6749                 goto out;
6750         if (ret)
6751                 goto out_finish;
6752
6753         while (1) {
6754                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
6755
6756                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6757                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6758                 if (ret < 0)
6759                         goto out;
6760
6761                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6762                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
6763                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6764                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6765                         /*
6766                          * A transaction used for relocating a block group was
6767                          * committed or is about to finish its commit. Release
6768                          * our path (leaf) and restart the search, so that we
6769                          * avoid operating on any file extent items that are
6770                          * stale, with a disk_bytenr that reflects a pre
6771                          * relocation value. This way we avoid as much as
6772                          * possible to fallback to regular writes when checking
6773                          * if we can clone file ranges.
6774                          */
6775                         btrfs_release_path(path);
6776                         ret = search_key_again(sctx, send_root, path, &key);
6777                         if (ret < 0)
6778                                 goto out;
6779                 } else {
6780                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6781                 }
6782
6783                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6784                 if (ret < 0)
6785                         goto out;
6786                 if (ret) {
6787                         ret  = 0;
6788                         break;
6789                 }
6790         }
6791
6792 out_finish:
6793         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6794
6795 out:
6796         btrfs_free_path(path);
6797         return ret;
6798 }
6799
6800 static int replace_node_with_clone(struct btrfs_path *path, int level)
6801 {
6802         struct extent_buffer *clone;
6803
6804         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[level]);
6805         if (!clone)
6806                 return -ENOMEM;
6807
6808         free_extent_buffer(path->nodes[level]);
6809         path->nodes[level] = clone;
6810
6811         return 0;
6812 }
6813
6814 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level, u64 reada_min_gen)
6815 {
6816         struct extent_buffer *eb;
6817         struct extent_buffer *parent = path->nodes[*level];
6818         int slot = path->slots[*level];
6819         const int nritems = btrfs_header_nritems(parent);
6820         u64 reada_max;
6821         u64 reada_done = 0;
6822
6823         lockdep_assert_held_read(&parent->fs_info->commit_root_sem);
6824
6825         BUG_ON(*level == 0);
6826         eb = btrfs_read_node_slot(parent, slot);
6827         if (IS_ERR(eb))
6828                 return PTR_ERR(eb);
6829
6830         /*
6831          * Trigger readahead for the next leaves we will process, so that it is
6832          * very likely that when we need them they are already in memory and we
6833          * will not block on disk IO. For nodes we only do readahead for one,
6834          * since the time window between processing nodes is typically larger.
6835          */
6836         reada_max = (*level == 1 ? SZ_128K : eb->fs_info->nodesize);
6837
6838         for (slot++; slot < nritems && reada_done < reada_max; slot++) {
6839                 if (btrfs_node_ptr_generation(parent, slot) > reada_min_gen) {
6840                         btrfs_readahead_node_child(parent, slot);
6841                         reada_done += eb->fs_info->nodesize;
6842                 }
6843         }
6844
6845         path->nodes[*level - 1] = eb;
6846         path->slots[*level - 1] = 0;
6847         (*level)--;
6848
6849         if (*level == 0)
6850                 return replace_node_with_clone(path, 0);
6851
6852         return 0;
6853 }
6854
6855 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6856                                     int *level, int root_level)
6857 {
6858         int ret = 0;
6859         int nritems;
6860         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6861
6862         path->slots[*level]++;
6863
6864         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6865                 if (*level == root_level) {
6866                         path->slots[*level] = nritems - 1;
6867                         return -1;
6868                 }
6869
6870                 /* move upnext */
6871                 path->slots[*level] = 0;
6872                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6873                 path->nodes[*level] = NULL;
6874                 (*level)++;
6875                 path->slots[*level]++;
6876
6877                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6878                 ret = 1;
6879         }
6880         return ret;
6881 }
6882
6883 /*
6884  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6885  * or down.
6886  */
6887 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6888                         int *level, int root_level,
6889                         int allow_down,
6890                         struct btrfs_key *key,
6891                         u64 reada_min_gen)
6892 {
6893         int ret;
6894
6895         if (*level == 0 || !allow_down) {
6896                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6897         } else {
6898                 ret = tree_move_down(path, level, reada_min_gen);
6899         }
6900
6901         /*
6902          * Even if we have reached the end of a tree, ret is -1, update the key
6903          * anyway, so that in case we need to restart due to a block group
6904          * relocation, we can assert that the last key of the root node still
6905          * exists in the tree.
6906          */
6907         if (*level == 0)
6908                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6909                                       path->slots[*level]);
6910         else
6911                 btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6912                                       path->slots[*level]);
6913
6914         return ret;
6915 }
6916
6917 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6918                              struct btrfs_path *right_path,
6919                              char *tmp_buf)
6920 {
6921         int cmp;
6922         int len1, len2;
6923         unsigned long off1, off2;
6924
6925         len1 = btrfs_item_size(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6926         len2 = btrfs_item_size(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6927         if (len1 != len2)
6928                 return 1;
6929
6930         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6931         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6932                                 right_path->slots[0]);
6933
6934         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6935
6936         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6937         if (cmp)
6938                 return 1;
6939         return 0;
6940 }
6941
6942 /*
6943  * A transaction used for relocating a block group was committed or is about to
6944  * finish its commit. Release our paths and restart the search, so that we are
6945  * not using stale extent buffers:
6946  *
6947  * 1) For levels > 0, we are only holding references of extent buffers, without
6948  *    any locks on them, which does not prevent them from having been relocated
6949  *    and reallocated after the last time we released the commit root semaphore.
6950  *    The exception are the root nodes, for which we always have a clone, see
6951  *    the comment at btrfs_compare_trees();
6952  *
6953  * 2) For leaves, level 0, we are holding copies (clones) of extent buffers, so
6954  *    we are safe from the concurrent relocation and reallocation. However they
6955  *    can have file extent items with a pre relocation disk_bytenr value, so we
6956  *    restart the start from the current commit roots and clone the new leaves so
6957  *    that we get the post relocation disk_bytenr values. Not doing so, could
6958  *    make us clone the wrong data in case there are new extents using the old
6959  *    disk_bytenr that happen to be shared.
6960  */
6961 static int restart_after_relocation(struct btrfs_path *left_path,
6962                                     struct btrfs_path *right_path,
6963                                     const struct btrfs_key *left_key,
6964                                     const struct btrfs_key *right_key,
6965                                     int left_level,
6966                                     int right_level,
6967                                     const struct send_ctx *sctx)
6968 {
6969         int root_level;
6970         int ret;
6971
6972         lockdep_assert_held_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
6973
6974         btrfs_release_path(left_path);
6975         btrfs_release_path(right_path);
6976
6977         /*
6978          * Since keys can not be added or removed to/from our roots because they
6979          * are readonly and we do not allow deduplication to run in parallel
6980          * (which can add, remove or change keys), the layout of the trees should
6981          * not change.
6982          */
6983         left_path->lowest_level = left_level;
6984         ret = search_key_again(sctx, sctx->send_root, left_path, left_key);
6985         if (ret < 0)
6986                 return ret;
6987
6988         right_path->lowest_level = right_level;
6989         ret = search_key_again(sctx, sctx->parent_root, right_path, right_key);
6990         if (ret < 0)
6991                 return ret;
6992
6993         /*
6994          * If the lowest level nodes are leaves, clone them so that they can be
6995          * safely used by changed_cb() while not under the protection of the
6996          * commit root semaphore, even if relocation and reallocation happens in
6997          * parallel.
6998          */
6999         if (left_level == 0) {
7000                 ret = replace_node_with_clone(left_path, 0);
7001                 if (ret < 0)
7002                         return ret;
7003         }
7004
7005         if (right_level == 0) {
7006                 ret = replace_node_with_clone(right_path, 0);
7007                 if (ret < 0)
7008                         return ret;
7009         }
7010
7011         /*
7012          * Now clone the root nodes (unless they happen to be the leaves we have
7013          * already cloned). This is to protect against concurrent snapshotting of
7014          * the send and parent roots (see the comment at btrfs_compare_trees()).
7015          */
7016         root_level = btrfs_header_level(sctx->send_root->commit_root);
7017         if (root_level > 0) {
7018                 ret = replace_node_with_clone(left_path, root_level);
7019                 if (ret < 0)
7020                         return ret;
7021         }
7022
7023         root_level = btrfs_header_level(sctx->parent_root->commit_root);
7024         if (root_level > 0) {
7025                 ret = replace_node_with_clone(right_path, root_level);
7026                 if (ret < 0)
7027                         return ret;
7028         }
7029
7030         return 0;
7031 }
7032
7033 /*
7034  * This function compares two trees and calls the provided callback for
7035  * every changed/new/deleted item it finds.
7036  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
7037  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
7038  *
7039  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
7040  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
7041  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
7042  *
7043  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
7044  * If it detects a change, it aborts immediately.
7045  */
7046 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
7047                         struct btrfs_root *right_root, struct send_ctx *sctx)
7048 {
7049         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
7050         int ret;
7051         int cmp;
7052         struct btrfs_path *left_path = NULL;
7053         struct btrfs_path *right_path = NULL;
7054         struct btrfs_key left_key;
7055         struct btrfs_key right_key;
7056         char *tmp_buf = NULL;
7057         int left_root_level;
7058         int right_root_level;
7059         int left_level;
7060         int right_level;
7061         int left_end_reached = 0;
7062         int right_end_reached = 0;
7063         int advance_left = 0;
7064         int advance_right = 0;
7065         u64 left_blockptr;
7066         u64 right_blockptr;
7067         u64 left_gen;
7068         u64 right_gen;
7069         u64 reada_min_gen;
7070
7071         left_path = btrfs_alloc_path();
7072         if (!left_path) {
7073                 ret = -ENOMEM;
7074                 goto out;
7075         }
7076         right_path = btrfs_alloc_path();
7077         if (!right_path) {
7078                 ret = -ENOMEM;
7079                 goto out;
7080         }
7081
7082         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
7083         if (!tmp_buf) {
7084                 ret = -ENOMEM;
7085                 goto out;
7086         }
7087
7088         left_path->search_commit_root = 1;
7089         left_path->skip_locking = 1;
7090         right_path->search_commit_root = 1;
7091         right_path->skip_locking = 1;
7092
7093         /*
7094          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
7095          *
7096          * If both trees are at level 0
7097          *   Compare keys of current items
7098          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
7099          *       and repeat
7100          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
7101          *       and repeat
7102          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
7103          *       needed, advance both trees and repeat
7104          * If both trees are at the same level but not at level 0
7105          *   Compare keys of current nodes/leafs
7106          *     If left < right advance left tree and repeat
7107          *     If left > right advance right tree and repeat
7108          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
7109          *       If they match advance both trees but stay at the same level
7110          *         and repeat
7111          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
7112          *         deeper and repeat
7113          * If tree levels are different
7114          *   Advance the tree that needs it and repeat
7115          *
7116          * Advancing a tree means:
7117          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
7118          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
7119          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
7120          *   node or a leaf.
7121          *
7122          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
7123          *   level deeper.
7124          *
7125          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
7126          *   the right if possible or go up and right.
7127          */
7128
7129         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7130         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
7131         left_root_level = left_level;
7132         /*
7133          * We clone the root node of the send and parent roots to prevent races
7134          * with snapshot creation of these roots. Snapshot creation COWs the
7135          * root node of a tree, so after the transaction is committed the old
7136          * extent can be reallocated while this send operation is still ongoing.
7137          * So we clone them, under the commit root semaphore, to be race free.
7138          */
7139         left_path->nodes[left_level] =
7140                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
7141         if (!left_path->nodes[left_level]) {
7142                 ret = -ENOMEM;
7143                 goto out_unlock;
7144         }
7145
7146         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
7147         right_root_level = right_level;
7148         right_path->nodes[right_level] =
7149                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
7150         if (!right_path->nodes[right_level]) {
7151                 ret = -ENOMEM;
7152                 goto out_unlock;
7153         }
7154         /*
7155          * Our right root is the parent root, while the left root is the "send"
7156          * root. We know that all new nodes/leaves in the left root must have
7157          * a generation greater than the right root's generation, so we trigger
7158          * readahead for those nodes and leaves of the left root, as we know we
7159          * will need to read them at some point.
7160          */
7161         reada_min_gen = btrfs_header_generation(right_root->commit_root);
7162
7163         if (left_level == 0)
7164                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7165                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7166         else
7167                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7168                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7169         if (right_level == 0)
7170                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7171                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7172         else
7173                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7174                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7175
7176         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7177
7178         while (1) {
7179                 if (need_resched() ||
7180                     rwsem_is_contended(&fs_info->commit_root_sem)) {
7181                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7182                         cond_resched();
7183                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7184                 }
7185
7186                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
7187                         ret = restart_after_relocation(left_path, right_path,
7188                                                        &left_key, &right_key,
7189                                                        left_level, right_level,
7190                                                        sctx);
7191                         if (ret < 0)
7192                                 goto out_unlock;
7193                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7194                 }
7195
7196                 if (advance_left && !left_end_reached) {
7197                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
7198                                         left_root_level,
7199                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7200                                         &left_key, reada_min_gen);
7201                         if (ret == -1)
7202                                 left_end_reached = ADVANCE;
7203                         else if (ret < 0)
7204                                 goto out_unlock;
7205                         advance_left = 0;
7206                 }
7207                 if (advance_right && !right_end_reached) {
7208                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
7209                                         right_root_level,
7210                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7211                                         &right_key, reada_min_gen);
7212                         if (ret == -1)
7213                                 right_end_reached = ADVANCE;
7214                         else if (ret < 0)
7215                                 goto out_unlock;
7216                         advance_right = 0;
7217                 }
7218
7219                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
7220                         ret = 0;
7221                         goto out_unlock;
7222                 } else if (left_end_reached) {
7223                         if (right_level == 0) {
7224                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7225                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7226                                                 &right_key,
7227                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7228                                                 sctx);
7229                                 if (ret < 0)
7230                                         goto out;
7231                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7232                         }
7233                         advance_right = ADVANCE;
7234                         continue;
7235                 } else if (right_end_reached) {
7236                         if (left_level == 0) {
7237                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7238                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7239                                                 &left_key,
7240                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7241                                                 sctx);
7242                                 if (ret < 0)
7243                                         goto out;
7244                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7245                         }
7246                         advance_left = ADVANCE;
7247                         continue;
7248                 }
7249
7250                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
7251                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7252                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7253                         if (cmp < 0) {
7254                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7255                                                 &left_key,
7256                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7257                                                 sctx);
7258                                 advance_left = ADVANCE;
7259                         } else if (cmp > 0) {
7260                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7261                                                 &right_key,
7262                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7263                                                 sctx);
7264                                 advance_right = ADVANCE;
7265                         } else {
7266                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
7267
7268                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
7269                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
7270                                                         tmp_buf);
7271                                 if (ret)
7272                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
7273                                 else
7274                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
7275                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7276                                                  &left_key, result, sctx);
7277                                 advance_left = ADVANCE;
7278                                 advance_right = ADVANCE;
7279                         }
7280
7281                         if (ret < 0)
7282                                 goto out;
7283                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7284                 } else if (left_level == right_level) {
7285                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7286                         if (cmp < 0) {
7287                                 advance_left = ADVANCE;
7288                         } else if (cmp > 0) {
7289                                 advance_right = ADVANCE;
7290                         } else {
7291                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7292                                                 left_path->nodes[left_level],
7293                                                 left_path->slots[left_level]);
7294                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7295                                                 right_path->nodes[right_level],
7296                                                 right_path->slots[right_level]);
7297                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7298                                                 left_path->nodes[left_level],
7299                                                 left_path->slots[left_level]);
7300                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7301                                                 right_path->nodes[right_level],
7302                                                 right_path->slots[right_level]);
7303                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7304                                     left_gen == right_gen) {
7305                                         /*
7306                                          * As we're on a shared block, don't
7307                                          * allow to go deeper.
7308                                          */
7309                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7310                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7311                                 } else {
7312                                         advance_left = ADVANCE;
7313                                         advance_right = ADVANCE;
7314                                 }
7315                         }
7316                 } else if (left_level < right_level) {
7317                         advance_right = ADVANCE;
7318                 } else {
7319                         advance_left = ADVANCE;
7320                 }
7321         }
7322
7323 out_unlock:
7324         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7325 out:
7326         btrfs_free_path(left_path);
7327         btrfs_free_path(right_path);
7328         kvfree(tmp_buf);
7329         return ret;
7330 }
7331
7332 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7333 {
7334         int ret;
7335
7336         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7337                 ret = send_header(sctx);
7338                 if (ret < 0)
7339                         goto out;
7340         }
7341
7342         ret = send_subvol_begin(sctx);
7343         if (ret < 0)
7344                 goto out;
7345
7346         if (sctx->parent_root) {
7347                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7348                 if (ret < 0)
7349                         goto out;
7350                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7351                 if (ret < 0)
7352                         goto out;
7353         } else {
7354                 ret = full_send_tree(sctx);
7355                 if (ret < 0)
7356                         goto out;
7357         }
7358
7359 out:
7360         free_recorded_refs(sctx);
7361         return ret;
7362 }
7363
7364 /*
7365  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7366  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7367  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7368  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7369  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7370  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7371  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7372  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7373  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7374  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7375  * current root) or not.
7376  */
7377 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7378 {
7379         int i;
7380         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7381
7382 again:
7383         if (sctx->parent_root &&
7384             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7385                 goto commit_trans;
7386
7387         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7388                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7389                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7390                         goto commit_trans;
7391
7392         if (trans)
7393                 return btrfs_end_transaction(trans);
7394
7395         return 0;
7396
7397 commit_trans:
7398         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7399         if (!trans) {
7400                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7401                 if (IS_ERR(trans))
7402                         return PTR_ERR(trans);
7403                 goto again;
7404         }
7405
7406         return btrfs_commit_transaction(trans);
7407 }
7408
7409 /*
7410  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7411  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7412  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7413  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7414  * a send operation then uses the subvolume.
7415  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7416  */
7417 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7418 {
7419         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7420         int ret;
7421         int i;
7422
7423         if (root) {
7424                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7425                 if (ret)
7426                         return ret;
7427                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7428         }
7429
7430         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7431                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7432                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7433                 if (ret)
7434                         return ret;
7435                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7436         }
7437
7438         return 0;
7439 }
7440
7441 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7442 {
7443         spin_lock(&root->root_item_lock);
7444         root->send_in_progress--;
7445         /*
7446          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7447          * can't blindly reset it to 0.
7448          */
7449         if (root->send_in_progress < 0)
7450                 btrfs_err(root->fs_info,
7451                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7452                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7453         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7454 }
7455
7456 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7457 {
7458         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7459 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7460                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7461 }
7462
7463 long btrfs_ioctl_send(struct inode *inode, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7464 {
7465         int ret = 0;
7466         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(inode)->root;
7467         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7468         struct btrfs_root *clone_root;
7469         struct send_ctx *sctx = NULL;
7470         u32 i;
7471         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7472         int clone_sources_to_rollback = 0;
7473         size_t alloc_size;
7474         int sort_clone_roots = 0;
7475
7476         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7477                 return -EPERM;
7478
7479         /*
7480          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7481          * making it RW. This also protects against deletion.
7482          */
7483         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7484         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7485                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7486                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7487                 return -EAGAIN;
7488         }
7489         send_root->send_in_progress++;
7490         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7491
7492         /*
7493          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7494          * not RO.
7495          */
7496         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7497                 ret = -EPERM;
7498                 goto out;
7499         }
7500
7501         /*
7502          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7503          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7504          * access_ok.
7505          */
7506         if (arg->clone_sources_count >
7507             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7508                 ret = -EINVAL;
7509                 goto out;
7510         }
7511
7512         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7513                 ret = -EINVAL;
7514                 goto out;
7515         }
7516
7517         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7518         if (!sctx) {
7519                 ret = -ENOMEM;
7520                 goto out;
7521         }
7522
7523         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7524         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7525         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7526         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7527
7528         sctx->flags = arg->flags;
7529
7530         if (arg->flags & BTRFS_SEND_FLAG_VERSION) {
7531                 if (arg->version > BTRFS_SEND_STREAM_VERSION) {
7532                         ret = -EPROTO;
7533                         goto out;
7534                 }
7535                 /* Zero means "use the highest version" */
7536                 sctx->proto = arg->version ?: BTRFS_SEND_STREAM_VERSION;
7537         } else {
7538                 sctx->proto = 1;
7539         }
7540
7541         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7542         if (!sctx->send_filp) {
7543                 ret = -EBADF;
7544                 goto out;
7545         }
7546
7547         sctx->send_root = send_root;
7548         /*
7549          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7550          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7551          */
7552         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7553                 ret = -EPERM;
7554                 goto out;
7555         }
7556
7557         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7558
7559         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7560         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7561         if (!sctx->send_buf) {
7562                 ret = -ENOMEM;
7563                 goto out;
7564         }
7565
7566         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7567         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7568         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7569
7570         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7571                                      arg->clone_sources_count + 1,
7572                                      GFP_KERNEL);
7573         if (!sctx->clone_roots) {
7574                 ret = -ENOMEM;
7575                 goto out;
7576         }
7577
7578         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7579                                 arg->clone_sources_count);
7580
7581         if (arg->clone_sources_count) {
7582                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7583                 if (!clone_sources_tmp) {
7584                         ret = -ENOMEM;
7585                         goto out;
7586                 }
7587
7588                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7589                                 alloc_size);
7590                 if (ret) {
7591                         ret = -EFAULT;
7592                         goto out;
7593                 }
7594
7595                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7596                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7597                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7598                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7599                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7600                                 goto out;
7601                         }
7602                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7603                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7604                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7605                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7606                                 btrfs_put_root(clone_root);
7607                                 ret = -EPERM;
7608                                 goto out;
7609                         }
7610                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7611                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7612                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7613                                 btrfs_put_root(clone_root);
7614                                 ret = -EAGAIN;
7615                                 goto out;
7616                         }
7617                         clone_root->send_in_progress++;
7618                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7619
7620                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7621                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7622                 }
7623                 kvfree(clone_sources_tmp);
7624                 clone_sources_tmp = NULL;
7625         }
7626
7627         if (arg->parent_root) {
7628                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7629                                                       true);
7630                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7631                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7632                         goto out;
7633                 }
7634
7635                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7636                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7637                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7638                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7639                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7640                         ret = -EPERM;
7641                         goto out;
7642                 }
7643                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7644                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7645                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7646                         ret = -EAGAIN;
7647                         goto out;
7648                 }
7649                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7650         }
7651
7652         /*
7653          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7654          * is behind the current send position. This is checked while searching
7655          * for possible clone sources.
7656          */
7657         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7658                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7659
7660         /* We do a bsearch later */
7661         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7662                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7663                         NULL);
7664         sort_clone_roots = 1;
7665
7666         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7667         if (ret)
7668                 goto out;
7669
7670         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7671         if (ret)
7672                 goto out;
7673
7674         ret = send_subvol(sctx);
7675         if (ret < 0)
7676                 goto out;
7677
7678         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7679                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7680                 if (ret < 0)
7681                         goto out;
7682                 ret = send_cmd(sctx);
7683                 if (ret < 0)
7684                         goto out;
7685         }
7686
7687 out:
7688         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7689         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7690                 struct rb_node *n;
7691                 struct pending_dir_move *pm;
7692
7693                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7694                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7695                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7696                         struct pending_dir_move *pm2;
7697
7698                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7699                                                struct pending_dir_move, list);
7700                         free_pending_move(sctx, pm2);
7701                 }
7702                 free_pending_move(sctx, pm);
7703         }
7704
7705         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7706         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7707                 struct rb_node *n;
7708                 struct waiting_dir_move *dm;
7709
7710                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7711                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7712                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7713                 kfree(dm);
7714         }
7715
7716         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7717         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7718                 struct rb_node *n;
7719                 struct orphan_dir_info *odi;
7720
7721                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7722                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7723                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7724         }
7725
7726         if (sort_clone_roots) {
7727                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7728                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7729                                         sctx->clone_roots[i].root);
7730                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7731                 }
7732         } else {
7733                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7734                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7735                                         sctx->clone_roots[i].root);
7736                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7737                 }
7738
7739                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7740         }
7741         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7742                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7743                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7744         }
7745
7746         kvfree(clone_sources_tmp);
7747
7748         if (sctx) {
7749                 if (sctx->send_filp)
7750                         fput(sctx->send_filp);
7751
7752                 kvfree(sctx->clone_roots);
7753                 kvfree(sctx->send_buf);
7754
7755                 name_cache_free(sctx);
7756
7757                 close_current_inode(sctx);
7758
7759                 kfree(sctx);
7760         }
7761
7762         return ret;
7763 }