Merge ath-current from ath.git
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / btrfs / send.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public
6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public
14  * License along with this program; if not, write to the
15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/bsearch.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/file.h>
22 #include <linux/sort.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/xattr.h>
25 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/string.h>
29
30 #include "send.h"
31 #include "backref.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "locking.h"
34 #include "disk-io.h"
35 #include "btrfs_inode.h"
36 #include "transaction.h"
37
38 static int g_verbose = 0;
39
40 #define verbose_printk(...) if (g_verbose) printk(__VA_ARGS__)
41
42 /*
43  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
44  * It reallocates the internal buffer on demand.
45  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
46  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
47  * unreversed if needed.
48  */
49 struct fs_path {
50         union {
51                 struct {
52                         char *start;
53                         char *end;
54
55                         char *buf;
56                         unsigned short buf_len:15;
57                         unsigned short reversed:1;
58                         char inline_buf[];
59                 };
60                 /*
61                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
62                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
63                  * a allocation later during send.
64                  */
65                 char pad[256];
66         };
67 };
68 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
69         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
70
71
72 /* reused for each extent */
73 struct clone_root {
74         struct btrfs_root *root;
75         u64 ino;
76         u64 offset;
77
78         u64 found_refs;
79 };
80
81 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
82 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
83
84 struct send_ctx {
85         struct file *send_filp;
86         loff_t send_off;
87         char *send_buf;
88         u32 send_size;
89         u32 send_max_size;
90         u64 total_send_size;
91         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
92         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
93
94         struct btrfs_root *send_root;
95         struct btrfs_root *parent_root;
96         struct clone_root *clone_roots;
97         int clone_roots_cnt;
98
99         /* current state of the compare_tree call */
100         struct btrfs_path *left_path;
101         struct btrfs_path *right_path;
102         struct btrfs_key *cmp_key;
103
104         /*
105          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
106          * these are the values from the deleted inode.
107          */
108         u64 cur_ino;
109         u64 cur_inode_gen;
110         int cur_inode_new;
111         int cur_inode_new_gen;
112         int cur_inode_deleted;
113         u64 cur_inode_size;
114         u64 cur_inode_mode;
115         u64 cur_inode_rdev;
116         u64 cur_inode_last_extent;
117
118         u64 send_progress;
119
120         struct list_head new_refs;
121         struct list_head deleted_refs;
122
123         struct radix_tree_root name_cache;
124         struct list_head name_cache_list;
125         int name_cache_size;
126
127         struct file_ra_state ra;
128
129         char *read_buf;
130
131         /*
132          * We process inodes by their increasing order, so if before an
133          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
134          * directories such that a directory with a lower inode number was
135          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
136          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
137          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
138          * must process the directory with higher inode number first, then
139          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
140          * number. Example follows.
141          *
142          * Tree state when the first send was performed:
143          *
144          * .
145          * |-- a                   (ino 257)
146          *     |-- b               (ino 258)
147          *         |
148          *         |
149          *         |-- c           (ino 259)
150          *         |   |-- d       (ino 260)
151          *         |
152          *         |-- c2          (ino 261)
153          *
154          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
155          *
156          * .
157          * |-- a                   (ino 257)
158          *     |-- b               (ino 258)
159          *         |-- c2          (ino 261)
160          *             |-- d2      (ino 260)
161          *                 |-- cc  (ino 259)
162          *
163          * The sequence of steps that lead to the second state was:
164          *
165          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
166          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
167          *
168          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
169          * before we move "d", which has higher inode number.
170          *
171          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
172          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
173          */
174
175         /* Indexed by parent directory inode number. */
176         struct rb_root pending_dir_moves;
177
178         /*
179          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
180          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
181          * own move/rename can be performed.
182          */
183         struct rb_root waiting_dir_moves;
184
185         /*
186          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
187          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
188          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
189          * is performed. Example:
190          *
191          * Parent snapshot:
192          *
193          * .                        (ino 256)
194          * |-- a/                   (ino 257)
195          *     |-- b/               (ino 258)
196          *         |-- c/           (ino 259)
197          *         |   |-- x/       (ino 260)
198          *         |
199          *         |-- y/           (ino 261)
200          *
201          * Send snapshot:
202          *
203          * .                        (ino 256)
204          * |-- a/                   (ino 257)
205          *     |-- b/               (ino 258)
206          *         |-- YY/          (ino 261)
207          *              |-- x/      (ino 260)
208          *
209          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
210          * rm -f /a/b/c/foo.txt
211          * mv /a/b/y /a/b/YY
212          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
213          * rmdir /a/b/c
214          *
215          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
216          * parent is processed (as explained above), but all other operations
217          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
218          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
219          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
220          * memorize that name.
221          *
222          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
223          */
224         struct rb_root orphan_dirs;
225 };
226
227 struct pending_dir_move {
228         struct rb_node node;
229         struct list_head list;
230         u64 parent_ino;
231         u64 ino;
232         u64 gen;
233         bool is_orphan;
234         struct list_head update_refs;
235 };
236
237 struct waiting_dir_move {
238         struct rb_node node;
239         u64 ino;
240         /*
241          * There might be some directory that could not be removed because it
242          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
243          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
244          */
245         u64 rmdir_ino;
246         bool orphanized;
247 };
248
249 struct orphan_dir_info {
250         struct rb_node node;
251         u64 ino;
252         u64 gen;
253 };
254
255 struct name_cache_entry {
256         struct list_head list;
257         /*
258          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
259          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
260          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
261          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
262          * entries where two entries have the same inum but different
263          * generations.
264          */
265         struct list_head radix_list;
266         u64 ino;
267         u64 gen;
268         u64 parent_ino;
269         u64 parent_gen;
270         int ret;
271         int need_later_update;
272         int name_len;
273         char name[];
274 };
275
276 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
277
278 static struct waiting_dir_move *
279 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
280
281 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
282
283 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
284 {
285         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
286                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
287                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
288 }
289
290 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
291 {
292         if (p->reversed) {
293                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
294                 p->end = p->start;
295                 *p->start = 0;
296         } else {
297                 p->start = p->buf;
298                 p->end = p->start;
299                 *p->start = 0;
300         }
301 }
302
303 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
304 {
305         struct fs_path *p;
306
307         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_NOFS);
308         if (!p)
309                 return NULL;
310         p->reversed = 0;
311         p->buf = p->inline_buf;
312         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
313         fs_path_reset(p);
314         return p;
315 }
316
317 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
318 {
319         struct fs_path *p;
320
321         p = fs_path_alloc();
322         if (!p)
323                 return NULL;
324         p->reversed = 1;
325         fs_path_reset(p);
326         return p;
327 }
328
329 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
330 {
331         if (!p)
332                 return;
333         if (p->buf != p->inline_buf)
334                 kfree(p->buf);
335         kfree(p);
336 }
337
338 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
339 {
340         return p->end - p->start;
341 }
342
343 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
344 {
345         char *tmp_buf;
346         int path_len;
347         int old_buf_len;
348
349         len++;
350
351         if (p->buf_len >= len)
352                 return 0;
353
354         if (len > PATH_MAX) {
355                 WARN_ON(1);
356                 return -ENOMEM;
357         }
358
359         path_len = p->end - p->start;
360         old_buf_len = p->buf_len;
361
362         /*
363          * First time the inline_buf does not suffice
364          */
365         if (p->buf == p->inline_buf) {
366                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_NOFS);
367                 if (tmp_buf)
368                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
369         } else {
370                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_NOFS);
371         }
372         if (!tmp_buf)
373                 return -ENOMEM;
374         p->buf = tmp_buf;
375         /*
376          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
377          * happen most of the time
378          */
379         p->buf_len = ksize(p->buf);
380
381         if (p->reversed) {
382                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
383                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
384                 p->start = p->end - path_len;
385                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
386         } else {
387                 p->start = p->buf;
388                 p->end = p->start + path_len;
389         }
390         return 0;
391 }
392
393 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
394                                    char **prepared)
395 {
396         int ret;
397         int new_len;
398
399         new_len = p->end - p->start + name_len;
400         if (p->start != p->end)
401                 new_len++;
402         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
403         if (ret < 0)
404                 goto out;
405
406         if (p->reversed) {
407                 if (p->start != p->end)
408                         *--p->start = '/';
409                 p->start -= name_len;
410                 *prepared = p->start;
411         } else {
412                 if (p->start != p->end)
413                         *p->end++ = '/';
414                 *prepared = p->end;
415                 p->end += name_len;
416                 *p->end = 0;
417         }
418
419 out:
420         return ret;
421 }
422
423 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
424 {
425         int ret;
426         char *prepared;
427
428         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
429         if (ret < 0)
430                 goto out;
431         memcpy(prepared, name, name_len);
432
433 out:
434         return ret;
435 }
436
437 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
438 {
439         int ret;
440         char *prepared;
441
442         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
443         if (ret < 0)
444                 goto out;
445         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
446
447 out:
448         return ret;
449 }
450
451 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
452                                           struct extent_buffer *eb,
453                                           unsigned long off, int len)
454 {
455         int ret;
456         char *prepared;
457
458         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
459         if (ret < 0)
460                 goto out;
461
462         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
463
464 out:
465         return ret;
466 }
467
468 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
469 {
470         int ret;
471
472         p->reversed = from->reversed;
473         fs_path_reset(p);
474
475         ret = fs_path_add_path(p, from);
476
477         return ret;
478 }
479
480
481 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
482 {
483         char *tmp;
484         int len;
485
486         if (!p->reversed)
487                 return;
488
489         tmp = p->start;
490         len = p->end - p->start;
491         p->start = p->buf;
492         p->end = p->start + len;
493         memmove(p->start, tmp, len + 1);
494         p->reversed = 0;
495 }
496
497 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
498 {
499         struct btrfs_path *path;
500
501         path = btrfs_alloc_path();
502         if (!path)
503                 return NULL;
504         path->search_commit_root = 1;
505         path->skip_locking = 1;
506         path->need_commit_sem = 1;
507         return path;
508 }
509
510 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
511 {
512         int ret;
513         mm_segment_t old_fs;
514         u32 pos = 0;
515
516         old_fs = get_fs();
517         set_fs(KERNEL_DS);
518
519         while (pos < len) {
520                 ret = vfs_write(filp, (__force const char __user *)buf + pos,
521                                 len - pos, off);
522                 /* TODO handle that correctly */
523                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
524                         continue;
525                 }*/
526                 if (ret < 0)
527                         goto out;
528                 if (ret == 0) {
529                         ret = -EIO;
530                         goto out;
531                 }
532                 pos += ret;
533         }
534
535         ret = 0;
536
537 out:
538         set_fs(old_fs);
539         return ret;
540 }
541
542 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
543 {
544         struct btrfs_tlv_header *hdr;
545         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
546         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
547
548         if (unlikely(left < total_len))
549                 return -EOVERFLOW;
550
551         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
552         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
553         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
554         memcpy(hdr + 1, data, len);
555         sctx->send_size += total_len;
556
557         return 0;
558 }
559
560 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
561         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
562                         u##bits attr, u##bits value)                    \
563         {                                                               \
564                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
565                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
566         }
567
568 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
569
570 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
571                           const char *str, int len)
572 {
573         if (len == -1)
574                 len = strlen(str);
575         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
576 }
577
578 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
579                         const u8 *uuid)
580 {
581         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
582 }
583
584 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
585                                   struct extent_buffer *eb,
586                                   struct btrfs_timespec *ts)
587 {
588         struct btrfs_timespec bts;
589         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
590         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
591 }
592
593
594 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, attrlen, data) \
595         do { \
596                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, attrlen, data); \
597                 if (ret < 0) \
598                         goto tlv_put_failure; \
599         } while (0)
600
601 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
602         do { \
603                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
604                 if (ret < 0) \
605                         goto tlv_put_failure; \
606         } while (0)
607
608 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
609 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
610 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
611 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
612 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
613         do { \
614                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
615                 if (ret < 0) \
616                         goto tlv_put_failure; \
617         } while (0)
618 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
619         do { \
620                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
621                         p->end - p->start); \
622                 if (ret < 0) \
623                         goto tlv_put_failure; \
624         } while(0)
625 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
626         do { \
627                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
628                 if (ret < 0) \
629                         goto tlv_put_failure; \
630         } while (0)
631 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
632         do { \
633                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
634                 if (ret < 0) \
635                         goto tlv_put_failure; \
636         } while (0)
637
638 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
639 {
640         struct btrfs_stream_header hdr;
641
642         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
643         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
644
645         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
646                                         &sctx->send_off);
647 }
648
649 /*
650  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
651  */
652 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
653 {
654         struct btrfs_cmd_header *hdr;
655
656         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
657                 return -EINVAL;
658
659         BUG_ON(sctx->send_size);
660
661         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
662         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
663         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
664
665         return 0;
666 }
667
668 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
669 {
670         int ret;
671         struct btrfs_cmd_header *hdr;
672         u32 crc;
673
674         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
675         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
676         hdr->crc = 0;
677
678         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
679         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
680
681         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
682                                         &sctx->send_off);
683
684         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
685         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
686         sctx->send_size = 0;
687
688         return ret;
689 }
690
691 /*
692  * Sends a move instruction to user space
693  */
694 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
695                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
696 {
697         int ret;
698
699 verbose_printk("btrfs: send_rename %s -> %s\n", from->start, to->start);
700
701         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
702         if (ret < 0)
703                 goto out;
704
705         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
706         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
707
708         ret = send_cmd(sctx);
709
710 tlv_put_failure:
711 out:
712         return ret;
713 }
714
715 /*
716  * Sends a link instruction to user space
717  */
718 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
719                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
720 {
721         int ret;
722
723 verbose_printk("btrfs: send_link %s -> %s\n", path->start, lnk->start);
724
725         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
726         if (ret < 0)
727                 goto out;
728
729         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
730         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
731
732         ret = send_cmd(sctx);
733
734 tlv_put_failure:
735 out:
736         return ret;
737 }
738
739 /*
740  * Sends an unlink instruction to user space
741  */
742 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
743 {
744         int ret;
745
746 verbose_printk("btrfs: send_unlink %s\n", path->start);
747
748         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
749         if (ret < 0)
750                 goto out;
751
752         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
753
754         ret = send_cmd(sctx);
755
756 tlv_put_failure:
757 out:
758         return ret;
759 }
760
761 /*
762  * Sends a rmdir instruction to user space
763  */
764 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
765 {
766         int ret;
767
768 verbose_printk("btrfs: send_rmdir %s\n", path->start);
769
770         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
771         if (ret < 0)
772                 goto out;
773
774         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
775
776         ret = send_cmd(sctx);
777
778 tlv_put_failure:
779 out:
780         return ret;
781 }
782
783 /*
784  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
785  */
786 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
787                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
788                           u64 *gid, u64 *rdev)
789 {
790         int ret;
791         struct btrfs_inode_item *ii;
792         struct btrfs_key key;
793
794         key.objectid = ino;
795         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
796         key.offset = 0;
797         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
798         if (ret) {
799                 if (ret > 0)
800                         ret = -ENOENT;
801                 return ret;
802         }
803
804         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
805                         struct btrfs_inode_item);
806         if (size)
807                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
808         if (gen)
809                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
810         if (mode)
811                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
812         if (uid)
813                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
814         if (gid)
815                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
816         if (rdev)
817                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
818
819         return ret;
820 }
821
822 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
823                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
824                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
825                           u64 *rdev)
826 {
827         struct btrfs_path *path;
828         int ret;
829
830         path = alloc_path_for_send();
831         if (!path)
832                 return -ENOMEM;
833         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
834                                rdev);
835         btrfs_free_path(path);
836         return ret;
837 }
838
839 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
840                                    struct fs_path *p,
841                                    void *ctx);
842
843 /*
844  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
845  * btrfs_inode_extref.
846  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
847  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
848  *
849  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
850  */
851 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
852                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
853                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
854 {
855         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
856         struct btrfs_item *item;
857         struct btrfs_inode_ref *iref;
858         struct btrfs_inode_extref *extref;
859         struct btrfs_path *tmp_path;
860         struct fs_path *p;
861         u32 cur = 0;
862         u32 total;
863         int slot = path->slots[0];
864         u32 name_len;
865         char *start;
866         int ret = 0;
867         int num = 0;
868         int index;
869         u64 dir;
870         unsigned long name_off;
871         unsigned long elem_size;
872         unsigned long ptr;
873
874         p = fs_path_alloc_reversed();
875         if (!p)
876                 return -ENOMEM;
877
878         tmp_path = alloc_path_for_send();
879         if (!tmp_path) {
880                 fs_path_free(p);
881                 return -ENOMEM;
882         }
883
884
885         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
886                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
887                                                     struct btrfs_inode_ref);
888                 item = btrfs_item_nr(slot);
889                 total = btrfs_item_size(eb, item);
890                 elem_size = sizeof(*iref);
891         } else {
892                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
893                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
894                 elem_size = sizeof(*extref);
895         }
896
897         while (cur < total) {
898                 fs_path_reset(p);
899
900                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
901                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
902                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
903                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
904                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
905                         dir = found_key->offset;
906                 } else {
907                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
908                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
909                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
910                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
911                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
912                 }
913
914                 if (resolve) {
915                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
916                                                   name_off, eb, dir,
917                                                   p->buf, p->buf_len);
918                         if (IS_ERR(start)) {
919                                 ret = PTR_ERR(start);
920                                 goto out;
921                         }
922                         if (start < p->buf) {
923                                 /* overflow , try again with larger buffer */
924                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
925                                                 p->buf_len + p->buf - start);
926                                 if (ret < 0)
927                                         goto out;
928                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
929                                                           name_len, name_off,
930                                                           eb, dir,
931                                                           p->buf, p->buf_len);
932                                 if (IS_ERR(start)) {
933                                         ret = PTR_ERR(start);
934                                         goto out;
935                                 }
936                                 BUG_ON(start < p->buf);
937                         }
938                         p->start = start;
939                 } else {
940                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
941                                                              name_len);
942                         if (ret < 0)
943                                 goto out;
944                 }
945
946                 cur += elem_size + name_len;
947                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
948                 if (ret)
949                         goto out;
950                 num++;
951         }
952
953 out:
954         btrfs_free_path(tmp_path);
955         fs_path_free(p);
956         return ret;
957 }
958
959 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
960                                   const char *name, int name_len,
961                                   const char *data, int data_len,
962                                   u8 type, void *ctx);
963
964 /*
965  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
966  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
967  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
968  *
969  * path must point to the dir item when called.
970  */
971 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
972                             struct btrfs_key *found_key,
973                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
974 {
975         int ret = 0;
976         struct extent_buffer *eb;
977         struct btrfs_item *item;
978         struct btrfs_dir_item *di;
979         struct btrfs_key di_key;
980         char *buf = NULL;
981         int buf_len;
982         u32 name_len;
983         u32 data_len;
984         u32 cur;
985         u32 len;
986         u32 total;
987         int slot;
988         int num;
989         u8 type;
990
991         /*
992          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
993          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
994          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
995          * values are small.
996          */
997         buf_len = PATH_MAX;
998         buf = kmalloc(buf_len, GFP_NOFS);
999         if (!buf) {
1000                 ret = -ENOMEM;
1001                 goto out;
1002         }
1003
1004         eb = path->nodes[0];
1005         slot = path->slots[0];
1006         item = btrfs_item_nr(slot);
1007         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1008         cur = 0;
1009         len = 0;
1010         total = btrfs_item_size(eb, item);
1011
1012         num = 0;
1013         while (cur < total) {
1014                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1015                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1016                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1017                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1018
1019                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1020                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1021                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1022                                 goto out;
1023                         }
1024                         if (name_len + data_len > BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root)) {
1025                                 ret = -E2BIG;
1026                                 goto out;
1027                         }
1028                 } else {
1029                         /*
1030                          * Path too long
1031                          */
1032                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1033                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1034                                 goto out;
1035                         }
1036                 }
1037
1038                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1039                         buf_len = name_len + data_len;
1040                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1041                                 vfree(buf);
1042                                 buf = NULL;
1043                         } else {
1044                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1045                                                      GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
1046
1047                                 if (!tmp)
1048                                         kfree(buf);
1049                                 buf = tmp;
1050                         }
1051                         if (!buf) {
1052                                 buf = vmalloc(buf_len);
1053                                 if (!buf) {
1054                                         ret = -ENOMEM;
1055                                         goto out;
1056                                 }
1057                         }
1058                 }
1059
1060                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1061                                 name_len + data_len);
1062
1063                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1064                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1065                 cur += len;
1066
1067                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1068                                 data_len, type, ctx);
1069                 if (ret < 0)
1070                         goto out;
1071                 if (ret) {
1072                         ret = 0;
1073                         goto out;
1074                 }
1075
1076                 num++;
1077         }
1078
1079 out:
1080         kvfree(buf);
1081         return ret;
1082 }
1083
1084 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1085                             struct fs_path *p, void *ctx)
1086 {
1087         int ret;
1088         struct fs_path *pt = ctx;
1089
1090         ret = fs_path_copy(pt, p);
1091         if (ret < 0)
1092                 return ret;
1093
1094         /* we want the first only */
1095         return 1;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1100  * ref/hardlink, this is ignored.
1101  */
1102 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1103                           u64 ino, struct fs_path *path)
1104 {
1105         int ret;
1106         struct btrfs_key key, found_key;
1107         struct btrfs_path *p;
1108
1109         p = alloc_path_for_send();
1110         if (!p)
1111                 return -ENOMEM;
1112
1113         fs_path_reset(path);
1114
1115         key.objectid = ino;
1116         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1117         key.offset = 0;
1118
1119         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1120         if (ret < 0)
1121                 goto out;
1122         if (ret) {
1123                 ret = 1;
1124                 goto out;
1125         }
1126         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1127         if (found_key.objectid != ino ||
1128             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1129              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1130                 ret = -ENOENT;
1131                 goto out;
1132         }
1133
1134         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1135                                 __copy_first_ref, path);
1136         if (ret < 0)
1137                 goto out;
1138         ret = 0;
1139
1140 out:
1141         btrfs_free_path(p);
1142         return ret;
1143 }
1144
1145 struct backref_ctx {
1146         struct send_ctx *sctx;
1147
1148         struct btrfs_path *path;
1149         /* number of total found references */
1150         u64 found;
1151
1152         /*
1153          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1154          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1155          */
1156         u64 cur_objectid;
1157         u64 cur_offset;
1158
1159         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1160         u64 extent_len;
1161
1162         /* data offset in the file extent item */
1163         u64 data_offset;
1164
1165         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1166         int found_itself;
1167 };
1168
1169 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1170 {
1171         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1172         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1173
1174         if (root < cr->root->objectid)
1175                 return -1;
1176         if (root > cr->root->objectid)
1177                 return 1;
1178         return 0;
1179 }
1180
1181 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1182 {
1183         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1184         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1185
1186         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1187                 return -1;
1188         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1189                 return 1;
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Called for every backref that is found for the current extent.
1195  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1196  */
1197 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1198 {
1199         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1200         struct clone_root *found;
1201         int ret;
1202         u64 i_size;
1203
1204         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1205         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1206                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1207                         sizeof(struct clone_root),
1208                         __clone_root_cmp_bsearch);
1209         if (!found)
1210                 return 0;
1211
1212         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1213             ino == bctx->cur_objectid &&
1214             offset == bctx->cur_offset) {
1215                 bctx->found_itself = 1;
1216         }
1217
1218         /*
1219          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1220          * accept clones from these extents.
1221          */
1222         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1223                                NULL, NULL, NULL);
1224         btrfs_release_path(bctx->path);
1225         if (ret < 0)
1226                 return ret;
1227
1228         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1229                 return 0;
1230
1231         /*
1232          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1233          * behind the current inode/offset.
1234          */
1235         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1236                 /*
1237                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1238                  * that is currently send. We may change this when
1239                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1240                  * file.
1241                  */
1242                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1243                         return 0;
1244 #if 0
1245                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1246                         return 0;
1247                 if (offset + bctx->extent_len > bctx->cur_offset)
1248                         return 0;
1249 #endif
1250         }
1251
1252         bctx->found++;
1253         found->found_refs++;
1254         if (ino < found->ino) {
1255                 found->ino = ino;
1256                 found->offset = offset;
1257         } else if (found->ino == ino) {
1258                 /*
1259                  * same extent found more then once in the same file.
1260                  */
1261                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1262                         found->offset = offset;
1263         }
1264
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1270  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1271  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1272  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1273  * inode+offset.
1274  *
1275  * path must point to the extent item when called.
1276  */
1277 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1278                              struct btrfs_path *path,
1279                              u64 ino, u64 data_offset,
1280                              u64 ino_size,
1281                              struct clone_root **found)
1282 {
1283         int ret;
1284         int extent_type;
1285         u64 logical;
1286         u64 disk_byte;
1287         u64 num_bytes;
1288         u64 extent_item_pos;
1289         u64 flags = 0;
1290         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1291         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1292         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1293         struct clone_root *cur_clone_root;
1294         struct btrfs_key found_key;
1295         struct btrfs_path *tmp_path;
1296         int compressed;
1297         u32 i;
1298
1299         tmp_path = alloc_path_for_send();
1300         if (!tmp_path)
1301                 return -ENOMEM;
1302
1303         /* We only use this path under the commit sem */
1304         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1305
1306         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_NOFS);
1307         if (!backref_ctx) {
1308                 ret = -ENOMEM;
1309                 goto out;
1310         }
1311
1312         backref_ctx->path = tmp_path;
1313
1314         if (data_offset >= ino_size) {
1315                 /*
1316                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1317                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1318                  * writing large files.
1319                  */
1320                 ret = 0;
1321                 goto out;
1322         }
1323
1324         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1325                         struct btrfs_file_extent_item);
1326         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1327         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1328                 ret = -ENOENT;
1329                 goto out;
1330         }
1331         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1332
1333         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1334         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1335         if (disk_byte == 0) {
1336                 ret = -ENOENT;
1337                 goto out;
1338         }
1339         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1340
1341         down_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
1342         ret = extent_from_logical(sctx->send_root->fs_info, disk_byte, tmp_path,
1343                                   &found_key, &flags);
1344         up_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
1345         btrfs_release_path(tmp_path);
1346
1347         if (ret < 0)
1348                 goto out;
1349         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1350                 ret = -EIO;
1351                 goto out;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Setup the clone roots.
1356          */
1357         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1358                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1359                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1360                 cur_clone_root->offset = 0;
1361                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1362         }
1363
1364         backref_ctx->sctx = sctx;
1365         backref_ctx->found = 0;
1366         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1367         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1368         backref_ctx->found_itself = 0;
1369         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1370         /*
1371          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1372          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1373          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1374          * the physical extent locations. We must take this into account to
1375          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1376          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1377          * receiving end.
1378          */
1379         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1380                 backref_ctx->data_offset = 0;
1381         else
1382                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1383
1384         /*
1385          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1386          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1387          * __iterate_backrefs work.
1388          */
1389         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1390                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1391
1392         /*
1393          * Now collect all backrefs.
1394          */
1395         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1396                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1397         else
1398                 extent_item_pos = 0;
1399         ret = iterate_extent_inodes(sctx->send_root->fs_info,
1400                                         found_key.objectid, extent_item_pos, 1,
1401                                         __iterate_backrefs, backref_ctx);
1402
1403         if (ret < 0)
1404                 goto out;
1405
1406         if (!backref_ctx->found_itself) {
1407                 /* found a bug in backref code? */
1408                 ret = -EIO;
1409                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info, "did not find backref in "
1410                                 "send_root. inode=%llu, offset=%llu, "
1411                                 "disk_byte=%llu found extent=%llu",
1412                                 ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1413                 goto out;
1414         }
1415
1416 verbose_printk(KERN_DEBUG "btrfs: find_extent_clone: data_offset=%llu, "
1417                 "ino=%llu, "
1418                 "num_bytes=%llu, logical=%llu\n",
1419                 data_offset, ino, num_bytes, logical);
1420
1421         if (!backref_ctx->found)
1422                 verbose_printk("btrfs:    no clones found\n");
1423
1424         cur_clone_root = NULL;
1425         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1426                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1427                         if (!cur_clone_root)
1428                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1429                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1430                                 /* prefer clones from send_root over others */
1431                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1432                 }
1433
1434         }
1435
1436         if (cur_clone_root) {
1437                 *found = cur_clone_root;
1438                 ret = 0;
1439         } else {
1440                 ret = -ENOENT;
1441         }
1442
1443 out:
1444         btrfs_free_path(tmp_path);
1445         kfree(backref_ctx);
1446         return ret;
1447 }
1448
1449 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1450                         u64 ino,
1451                         struct fs_path *dest)
1452 {
1453         int ret;
1454         struct btrfs_path *path;
1455         struct btrfs_key key;
1456         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1457         u8 type;
1458         u8 compression;
1459         unsigned long off;
1460         int len;
1461
1462         path = alloc_path_for_send();
1463         if (!path)
1464                 return -ENOMEM;
1465
1466         key.objectid = ino;
1467         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1468         key.offset = 0;
1469         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1470         if (ret < 0)
1471                 goto out;
1472         BUG_ON(ret);
1473
1474         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1475                         struct btrfs_file_extent_item);
1476         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1477         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1478         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1479         BUG_ON(compression);
1480
1481         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1482         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1483
1484         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1485
1486 out:
1487         btrfs_free_path(path);
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1493  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1494  */
1495 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1496                            u64 ino, u64 gen,
1497                            struct fs_path *dest)
1498 {
1499         int ret = 0;
1500         struct btrfs_path *path;
1501         struct btrfs_dir_item *di;
1502         char tmp[64];
1503         int len;
1504         u64 idx = 0;
1505
1506         path = alloc_path_for_send();
1507         if (!path)
1508                 return -ENOMEM;
1509
1510         while (1) {
1511                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1512                                 ino, gen, idx);
1513                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1514
1515                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1516                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1517                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1518                 btrfs_release_path(path);
1519                 if (IS_ERR(di)) {
1520                         ret = PTR_ERR(di);
1521                         goto out;
1522                 }
1523                 if (di) {
1524                         /* not unique, try again */
1525                         idx++;
1526                         continue;
1527                 }
1528
1529                 if (!sctx->parent_root) {
1530                         /* unique */
1531                         ret = 0;
1532                         break;
1533                 }
1534
1535                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1536                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1537                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1538                 btrfs_release_path(path);
1539                 if (IS_ERR(di)) {
1540                         ret = PTR_ERR(di);
1541                         goto out;
1542                 }
1543                 if (di) {
1544                         /* not unique, try again */
1545                         idx++;
1546                         continue;
1547                 }
1548                 /* unique */
1549                 break;
1550         }
1551
1552         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1553
1554 out:
1555         btrfs_free_path(path);
1556         return ret;
1557 }
1558
1559 enum inode_state {
1560         inode_state_no_change,
1561         inode_state_will_create,
1562         inode_state_did_create,
1563         inode_state_will_delete,
1564         inode_state_did_delete,
1565 };
1566
1567 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1568 {
1569         int ret;
1570         int left_ret;
1571         int right_ret;
1572         u64 left_gen;
1573         u64 right_gen;
1574
1575         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1576                         NULL, NULL);
1577         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1578                 goto out;
1579         left_ret = ret;
1580
1581         if (!sctx->parent_root) {
1582                 right_ret = -ENOENT;
1583         } else {
1584                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1585                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1586                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1587                         goto out;
1588                 right_ret = ret;
1589         }
1590
1591         if (!left_ret && !right_ret) {
1592                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1593                         ret = inode_state_no_change;
1594                 } else if (left_gen == gen) {
1595                         if (ino < sctx->send_progress)
1596                                 ret = inode_state_did_create;
1597                         else
1598                                 ret = inode_state_will_create;
1599                 } else if (right_gen == gen) {
1600                         if (ino < sctx->send_progress)
1601                                 ret = inode_state_did_delete;
1602                         else
1603                                 ret = inode_state_will_delete;
1604                 } else  {
1605                         ret = -ENOENT;
1606                 }
1607         } else if (!left_ret) {
1608                 if (left_gen == gen) {
1609                         if (ino < sctx->send_progress)
1610                                 ret = inode_state_did_create;
1611                         else
1612                                 ret = inode_state_will_create;
1613                 } else {
1614                         ret = -ENOENT;
1615                 }
1616         } else if (!right_ret) {
1617                 if (right_gen == gen) {
1618                         if (ino < sctx->send_progress)
1619                                 ret = inode_state_did_delete;
1620                         else
1621                                 ret = inode_state_will_delete;
1622                 } else {
1623                         ret = -ENOENT;
1624                 }
1625         } else {
1626                 ret = -ENOENT;
1627         }
1628
1629 out:
1630         return ret;
1631 }
1632
1633 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1634 {
1635         int ret;
1636
1637         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1638         if (ret < 0)
1639                 goto out;
1640
1641         if (ret == inode_state_no_change ||
1642             ret == inode_state_did_create ||
1643             ret == inode_state_will_delete)
1644                 ret = 1;
1645         else
1646                 ret = 0;
1647
1648 out:
1649         return ret;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1654  */
1655 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1656                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1657                                  u64 *found_inode,
1658                                  u8 *found_type)
1659 {
1660         int ret = 0;
1661         struct btrfs_dir_item *di;
1662         struct btrfs_key key;
1663         struct btrfs_path *path;
1664
1665         path = alloc_path_for_send();
1666         if (!path)
1667                 return -ENOMEM;
1668
1669         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1670                         dir, name, name_len, 0);
1671         if (!di) {
1672                 ret = -ENOENT;
1673                 goto out;
1674         }
1675         if (IS_ERR(di)) {
1676                 ret = PTR_ERR(di);
1677                 goto out;
1678         }
1679         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1680         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1681                 ret = -ENOENT;
1682                 goto out;
1683         }
1684         *found_inode = key.objectid;
1685         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1686
1687 out:
1688         btrfs_free_path(path);
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1694  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1695  */
1696 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1697                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1698 {
1699         int ret;
1700         struct btrfs_key key;
1701         struct btrfs_key found_key;
1702         struct btrfs_path *path;
1703         int len;
1704         u64 parent_dir;
1705
1706         path = alloc_path_for_send();
1707         if (!path)
1708                 return -ENOMEM;
1709
1710         key.objectid = ino;
1711         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1712         key.offset = 0;
1713
1714         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1715         if (ret < 0)
1716                 goto out;
1717         if (!ret)
1718                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1719                                 path->slots[0]);
1720         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1721             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1722              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1723                 ret = -ENOENT;
1724                 goto out;
1725         }
1726
1727         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1728                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1729                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1730                                       struct btrfs_inode_ref);
1731                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1732                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1733                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1734                                                      len);
1735                 parent_dir = found_key.offset;
1736         } else {
1737                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1738                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1739                                         struct btrfs_inode_extref);
1740                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1741                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1742                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1743                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1744         }
1745         if (ret < 0)
1746                 goto out;
1747         btrfs_release_path(path);
1748
1749         if (dir_gen) {
1750                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1751                                      NULL, NULL, NULL);
1752                 if (ret < 0)
1753                         goto out;
1754         }
1755
1756         *dir = parent_dir;
1757
1758 out:
1759         btrfs_free_path(path);
1760         return ret;
1761 }
1762
1763 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1764                         u64 ino, u64 dir,
1765                         const char *name, int name_len)
1766 {
1767         int ret;
1768         struct fs_path *tmp_name;
1769         u64 tmp_dir;
1770
1771         tmp_name = fs_path_alloc();
1772         if (!tmp_name)
1773                 return -ENOMEM;
1774
1775         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1776         if (ret < 0)
1777                 goto out;
1778
1779         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1780                 ret = 0;
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1785
1786 out:
1787         fs_path_free(tmp_name);
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1793  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1794  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1795  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1796  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1797  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1798  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1799  * orphanizing is really required.
1800  */
1801 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1802                               const char *name, int name_len,
1803                               u64 *who_ino, u64 *who_gen)
1804 {
1805         int ret = 0;
1806         u64 gen;
1807         u64 other_inode = 0;
1808         u8 other_type = 0;
1809
1810         if (!sctx->parent_root)
1811                 goto out;
1812
1813         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1814         if (ret <= 0)
1815                 goto out;
1816
1817         /*
1818          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1819          * not delted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1820          * and we can just unlink this entry.
1821          */
1822         if (sctx->parent_root) {
1823                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1824                                      NULL, NULL, NULL);
1825                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1826                         goto out;
1827                 if (ret) {
1828                         ret = 0;
1829                         goto out;
1830                 }
1831                 if (gen != dir_gen)
1832                         goto out;
1833         }
1834
1835         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1836                         &other_inode, &other_type);
1837         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1838                 goto out;
1839         if (ret) {
1840                 ret = 0;
1841                 goto out;
1842         }
1843
1844         /*
1845          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1846          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1847          * overwrite anything at this point in time.
1848          */
1849         if (other_inode > sctx->send_progress) {
1850                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1851                                 who_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
1852                 if (ret < 0)
1853                         goto out;
1854
1855                 ret = 1;
1856                 *who_ino = other_inode;
1857         } else {
1858                 ret = 0;
1859         }
1860
1861 out:
1862         return ret;
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1867  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1868  * thus the orphan name needs be used.
1869  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1870  * overwritten.
1871  */
1872 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1873                             u64 dir, u64 dir_gen,
1874                             u64 ino, u64 ino_gen,
1875                             const char *name, int name_len)
1876 {
1877         int ret = 0;
1878         u64 gen;
1879         u64 ow_inode;
1880         u8 other_type;
1881
1882         if (!sctx->parent_root)
1883                 goto out;
1884
1885         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1886         if (ret <= 0)
1887                 goto out;
1888
1889         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1890         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1891                         &ow_inode, &other_type);
1892         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1893                 goto out;
1894         if (ret) {
1895                 /* was never and will never be overwritten */
1896                 ret = 0;
1897                 goto out;
1898         }
1899
1900         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1901                         NULL, NULL);
1902         if (ret < 0)
1903                 goto out;
1904
1905         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1906                 ret = 0;
1907                 goto out;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1912          * The current inode being processed might have been the one that caused
1913          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1914          * the current inode being processed.
1915          */
1916         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1917             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1918              gen == sctx->cur_inode_gen))
1919                 ret = 1;
1920         else
1921                 ret = 0;
1922
1923 out:
1924         return ret;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1929  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1930  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1931  */
1932 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1933 {
1934         int ret = 0;
1935         struct fs_path *name = NULL;
1936         u64 dir;
1937         u64 dir_gen;
1938
1939         if (!sctx->parent_root)
1940                 goto out;
1941
1942         name = fs_path_alloc();
1943         if (!name)
1944                 return -ENOMEM;
1945
1946         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1947         if (ret < 0)
1948                 goto out;
1949
1950         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1951                         name->start, fs_path_len(name));
1952
1953 out:
1954         fs_path_free(name);
1955         return ret;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1960  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1961  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1962  * In case of error, nce is kfreed.
1963  */
1964 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
1965                              struct name_cache_entry *nce)
1966 {
1967         int ret = 0;
1968         struct list_head *nce_head;
1969
1970         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
1971                         (unsigned long)nce->ino);
1972         if (!nce_head) {
1973                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_NOFS);
1974                 if (!nce_head) {
1975                         kfree(nce);
1976                         return -ENOMEM;
1977                 }
1978                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
1979
1980                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
1981                 if (ret < 0) {
1982                         kfree(nce_head);
1983                         kfree(nce);
1984                         return ret;
1985                 }
1986         }
1987         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
1988         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
1989         sctx->name_cache_size++;
1990
1991         return ret;
1992 }
1993
1994 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
1995                               struct name_cache_entry *nce)
1996 {
1997         struct list_head *nce_head;
1998
1999         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2000                         (unsigned long)nce->ino);
2001         if (!nce_head) {
2002                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2003               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2004                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2005         }
2006
2007         list_del(&nce->radix_list);
2008         list_del(&nce->list);
2009         sctx->name_cache_size--;
2010
2011         /*
2012          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2013          */
2014         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2015                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2016                 kfree(nce_head);
2017         }
2018 }
2019
2020 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2021                                                     u64 ino, u64 gen)
2022 {
2023         struct list_head *nce_head;
2024         struct name_cache_entry *cur;
2025
2026         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2027         if (!nce_head)
2028                 return NULL;
2029
2030         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2031                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2032                         return cur;
2033         }
2034         return NULL;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2039  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2040  */
2041 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2042 {
2043         list_del(&nce->list);
2044         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2049  */
2050 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2051 {
2052         struct name_cache_entry *nce;
2053
2054         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2055                 return;
2056
2057         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2058                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2059                                 struct name_cache_entry, list);
2060                 name_cache_delete(sctx, nce);
2061                 kfree(nce);
2062         }
2063 }
2064
2065 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2066 {
2067         struct name_cache_entry *nce;
2068
2069         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2070                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2071                                 struct name_cache_entry, list);
2072                 name_cache_delete(sctx, nce);
2073                 kfree(nce);
2074         }
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2079  * Returns 0 if it succeeded.
2080  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2081  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2082  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2083  * Returns <0 in case of error.
2084  */
2085 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2086                                      u64 ino, u64 gen,
2087                                      u64 *parent_ino,
2088                                      u64 *parent_gen,
2089                                      struct fs_path *dest)
2090 {
2091         int ret;
2092         int nce_ret;
2093         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2094
2095         /*
2096          * First check if we already did a call to this function with the same
2097          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2098          * return the cached result.
2099          */
2100         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2101         if (nce) {
2102                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2103                         name_cache_delete(sctx, nce);
2104                         kfree(nce);
2105                         nce = NULL;
2106                 } else {
2107                         name_cache_used(sctx, nce);
2108                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2109                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2110                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2111                         if (ret < 0)
2112                                 goto out;
2113                         ret = nce->ret;
2114                         goto out;
2115                 }
2116         }
2117
2118         /*
2119          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2120          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2121          * __record_new_ref
2122          */
2123         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2124         if (ret < 0)
2125                 goto out;
2126
2127         if (!ret) {
2128                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2129                 if (ret < 0)
2130                         goto out;
2131                 ret = 1;
2132                 goto out_cache;
2133         }
2134
2135         /*
2136          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2137          * send_root or parent_root for ref lookup.
2138          */
2139         if (ino < sctx->send_progress)
2140                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2141                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2142         else
2143                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2144                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2145         if (ret < 0)
2146                 goto out;
2147
2148         /*
2149          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2150          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2151          */
2152         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2153                         dest->start, dest->end - dest->start);
2154         if (ret < 0)
2155                 goto out;
2156         if (ret) {
2157                 fs_path_reset(dest);
2158                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2159                 if (ret < 0)
2160                         goto out;
2161                 ret = 1;
2162         }
2163
2164 out_cache:
2165         /*
2166          * Store the result of the lookup in the name cache.
2167          */
2168         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_NOFS);
2169         if (!nce) {
2170                 ret = -ENOMEM;
2171                 goto out;
2172         }
2173
2174         nce->ino = ino;
2175         nce->gen = gen;
2176         nce->parent_ino = *parent_ino;
2177         nce->parent_gen = *parent_gen;
2178         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2179         nce->ret = ret;
2180         strcpy(nce->name, dest->start);
2181
2182         if (ino < sctx->send_progress)
2183                 nce->need_later_update = 0;
2184         else
2185                 nce->need_later_update = 1;
2186
2187         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2188         if (nce_ret < 0)
2189                 ret = nce_ret;
2190         name_cache_clean_unused(sctx);
2191
2192 out:
2193         return ret;
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2198  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2199  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2200  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2201  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2202  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2203  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2204  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2205  *
2206  * When do we have have orphan inodes:
2207  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2208  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2209  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2210  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2211  *    orphan directory.
2212  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2213  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2214  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2215  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2216  *    the orphan inode.
2217  *
2218  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2219  * would be.
2220  */
2221 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2222                         struct fs_path *dest)
2223 {
2224         int ret = 0;
2225         struct fs_path *name = NULL;
2226         u64 parent_inode = 0;
2227         u64 parent_gen = 0;
2228         int stop = 0;
2229
2230         name = fs_path_alloc();
2231         if (!name) {
2232                 ret = -ENOMEM;
2233                 goto out;
2234         }
2235
2236         dest->reversed = 1;
2237         fs_path_reset(dest);
2238
2239         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2240                 struct waiting_dir_move *wdm;
2241
2242                 fs_path_reset(name);
2243
2244                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2245                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2246                         if (ret < 0)
2247                                 goto out;
2248                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2249                         break;
2250                 }
2251
2252                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2253                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2254                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2255                         stop = 1;
2256                 } else if (wdm) {
2257                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2258                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2259                 } else {
2260                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2261                                                         &parent_inode,
2262                                                         &parent_gen, name);
2263                         if (ret)
2264                                 stop = 1;
2265                 }
2266
2267                 if (ret < 0)
2268                         goto out;
2269
2270                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2271                 if (ret < 0)
2272                         goto out;
2273
2274                 ino = parent_inode;
2275                 gen = parent_gen;
2276         }
2277
2278 out:
2279         fs_path_free(name);
2280         if (!ret)
2281                 fs_path_unreverse(dest);
2282         return ret;
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2287  */
2288 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2289 {
2290         int ret;
2291         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2292         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2293         struct btrfs_path *path;
2294         struct btrfs_key key;
2295         struct btrfs_root_ref *ref;
2296         struct extent_buffer *leaf;
2297         char *name = NULL;
2298         int namelen;
2299
2300         path = btrfs_alloc_path();
2301         if (!path)
2302                 return -ENOMEM;
2303
2304         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_NOFS);
2305         if (!name) {
2306                 btrfs_free_path(path);
2307                 return -ENOMEM;
2308         }
2309
2310         key.objectid = send_root->objectid;
2311         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2312         key.offset = 0;
2313
2314         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2315                                 &key, path, 1, 0);
2316         if (ret < 0)
2317                 goto out;
2318         if (ret) {
2319                 ret = -ENOENT;
2320                 goto out;
2321         }
2322
2323         leaf = path->nodes[0];
2324         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2325         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2326             key.objectid != send_root->objectid) {
2327                 ret = -ENOENT;
2328                 goto out;
2329         }
2330         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2331         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2332         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2333         btrfs_release_path(path);
2334
2335         if (parent_root) {
2336                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2337                 if (ret < 0)
2338                         goto out;
2339         } else {
2340                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2341                 if (ret < 0)
2342                         goto out;
2343         }
2344
2345         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2346
2347         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2348                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2349                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2350         else
2351                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2352                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2353
2354         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2355                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2356         if (parent_root) {
2357                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2358                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2359                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2360                 else
2361                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2362                                      parent_root->root_item.uuid);
2363                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2364                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2365         }
2366
2367         ret = send_cmd(sctx);
2368
2369 tlv_put_failure:
2370 out:
2371         btrfs_free_path(path);
2372         kfree(name);
2373         return ret;
2374 }
2375
2376 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2377 {
2378         int ret = 0;
2379         struct fs_path *p;
2380
2381 verbose_printk("btrfs: send_truncate %llu size=%llu\n", ino, size);
2382
2383         p = fs_path_alloc();
2384         if (!p)
2385                 return -ENOMEM;
2386
2387         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2388         if (ret < 0)
2389                 goto out;
2390
2391         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2392         if (ret < 0)
2393                 goto out;
2394         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2395         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2396
2397         ret = send_cmd(sctx);
2398
2399 tlv_put_failure:
2400 out:
2401         fs_path_free(p);
2402         return ret;
2403 }
2404
2405 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2406 {
2407         int ret = 0;
2408         struct fs_path *p;
2409
2410 verbose_printk("btrfs: send_chmod %llu mode=%llu\n", ino, mode);
2411
2412         p = fs_path_alloc();
2413         if (!p)
2414                 return -ENOMEM;
2415
2416         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2417         if (ret < 0)
2418                 goto out;
2419
2420         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2421         if (ret < 0)
2422                 goto out;
2423         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2424         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2425
2426         ret = send_cmd(sctx);
2427
2428 tlv_put_failure:
2429 out:
2430         fs_path_free(p);
2431         return ret;
2432 }
2433
2434 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2435 {
2436         int ret = 0;
2437         struct fs_path *p;
2438
2439 verbose_printk("btrfs: send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu\n", ino, uid, gid);
2440
2441         p = fs_path_alloc();
2442         if (!p)
2443                 return -ENOMEM;
2444
2445         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2446         if (ret < 0)
2447                 goto out;
2448
2449         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2450         if (ret < 0)
2451                 goto out;
2452         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2453         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2454         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2455
2456         ret = send_cmd(sctx);
2457
2458 tlv_put_failure:
2459 out:
2460         fs_path_free(p);
2461         return ret;
2462 }
2463
2464 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2465 {
2466         int ret = 0;
2467         struct fs_path *p = NULL;
2468         struct btrfs_inode_item *ii;
2469         struct btrfs_path *path = NULL;
2470         struct extent_buffer *eb;
2471         struct btrfs_key key;
2472         int slot;
2473
2474 verbose_printk("btrfs: send_utimes %llu\n", ino);
2475
2476         p = fs_path_alloc();
2477         if (!p)
2478                 return -ENOMEM;
2479
2480         path = alloc_path_for_send();
2481         if (!path) {
2482                 ret = -ENOMEM;
2483                 goto out;
2484         }
2485
2486         key.objectid = ino;
2487         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2488         key.offset = 0;
2489         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2490         if (ret < 0)
2491                 goto out;
2492
2493         eb = path->nodes[0];
2494         slot = path->slots[0];
2495         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2496
2497         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2498         if (ret < 0)
2499                 goto out;
2500
2501         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2502         if (ret < 0)
2503                 goto out;
2504         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2505         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2506         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2507         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2508         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2509
2510         ret = send_cmd(sctx);
2511
2512 tlv_put_failure:
2513 out:
2514         fs_path_free(p);
2515         btrfs_free_path(path);
2516         return ret;
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2521  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2522  * is created as orphan.
2523  */
2524 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2525 {
2526         int ret = 0;
2527         struct fs_path *p;
2528         int cmd;
2529         u64 gen;
2530         u64 mode;
2531         u64 rdev;
2532
2533 verbose_printk("btrfs: send_create_inode %llu\n", ino);
2534
2535         p = fs_path_alloc();
2536         if (!p)
2537                 return -ENOMEM;
2538
2539         if (ino != sctx->cur_ino) {
2540                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2541                                      NULL, NULL, &rdev);
2542                 if (ret < 0)
2543                         goto out;
2544         } else {
2545                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2546                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2547                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2548         }
2549
2550         if (S_ISREG(mode)) {
2551                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2552         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2553                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2554         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2555                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2556         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2557                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2558         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2559                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2560         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2561                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2562         } else {
2563                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2564                                 (int)(mode & S_IFMT));
2565                 ret = -ENOTSUPP;
2566                 goto out;
2567         }
2568
2569         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2570         if (ret < 0)
2571                 goto out;
2572
2573         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2574         if (ret < 0)
2575                 goto out;
2576
2577         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2578         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2579
2580         if (S_ISLNK(mode)) {
2581                 fs_path_reset(p);
2582                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2583                 if (ret < 0)
2584                         goto out;
2585                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2586         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2587                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2588                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2589                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2590         }
2591
2592         ret = send_cmd(sctx);
2593         if (ret < 0)
2594                 goto out;
2595
2596
2597 tlv_put_failure:
2598 out:
2599         fs_path_free(p);
2600         return ret;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2605  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2606  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2607  */
2608 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2609 {
2610         int ret = 0;
2611         struct btrfs_path *path = NULL;
2612         struct btrfs_key key;
2613         struct btrfs_key found_key;
2614         struct btrfs_key di_key;
2615         struct extent_buffer *eb;
2616         struct btrfs_dir_item *di;
2617         int slot;
2618
2619         path = alloc_path_for_send();
2620         if (!path) {
2621                 ret = -ENOMEM;
2622                 goto out;
2623         }
2624
2625         key.objectid = dir;
2626         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2627         key.offset = 0;
2628         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2629         if (ret < 0)
2630                 goto out;
2631
2632         while (1) {
2633                 eb = path->nodes[0];
2634                 slot = path->slots[0];
2635                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2636                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2637                         if (ret < 0) {
2638                                 goto out;
2639                         } else if (ret > 0) {
2640                                 ret = 0;
2641                                 break;
2642                         }
2643                         continue;
2644                 }
2645
2646                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2647                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2648                     found_key.type != key.type) {
2649                         ret = 0;
2650                         goto out;
2651                 }
2652
2653                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2654                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2655
2656                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2657                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2658                         ret = 1;
2659                         goto out;
2660                 }
2661
2662                 path->slots[0]++;
2663         }
2664
2665 out:
2666         btrfs_free_path(path);
2667         return ret;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * Only creates the inode if it is:
2672  * 1. Not a directory
2673  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2674  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2675  */
2676 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2677 {
2678         int ret;
2679
2680         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2681                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2682                 if (ret < 0)
2683                         goto out;
2684                 if (ret) {
2685                         ret = 0;
2686                         goto out;
2687                 }
2688         }
2689
2690         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2691         if (ret < 0)
2692                 goto out;
2693
2694 out:
2695         return ret;
2696 }
2697
2698 struct recorded_ref {
2699         struct list_head list;
2700         char *dir_path;
2701         char *name;
2702         struct fs_path *full_path;
2703         u64 dir;
2704         u64 dir_gen;
2705         int dir_path_len;
2706         int name_len;
2707 };
2708
2709 /*
2710  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2711  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2712  * This function is a helper to record one ref.
2713  */
2714 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2715                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2716 {
2717         struct recorded_ref *ref;
2718
2719         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_NOFS);
2720         if (!ref)
2721                 return -ENOMEM;
2722
2723         ref->dir = dir;
2724         ref->dir_gen = dir_gen;
2725         ref->full_path = path;
2726
2727         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2728         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2729         ref->dir_path = ref->full_path->start;
2730         if (ref->name == ref->full_path->start)
2731                 ref->dir_path_len = 0;
2732         else
2733                 ref->dir_path_len = ref->full_path->end -
2734                                 ref->full_path->start - 1 - ref->name_len;
2735
2736         list_add_tail(&ref->list, head);
2737         return 0;
2738 }
2739
2740 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2741 {
2742         struct recorded_ref *new;
2743
2744         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_NOFS);
2745         if (!new)
2746                 return -ENOMEM;
2747
2748         new->dir = ref->dir;
2749         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2750         new->full_path = NULL;
2751         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2752         list_add_tail(&new->list, list);
2753         return 0;
2754 }
2755
2756 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2757 {
2758         struct recorded_ref *cur;
2759
2760         while (!list_empty(head)) {
2761                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2762                 fs_path_free(cur->full_path);
2763                 list_del(&cur->list);
2764                 kfree(cur);
2765         }
2766 }
2767
2768 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2769 {
2770         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2771         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2772 }
2773
2774 /*
2775  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2776  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2777  * directories.
2778  */
2779 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2780                           struct fs_path *path)
2781 {
2782         int ret;
2783         struct fs_path *orphan;
2784
2785         orphan = fs_path_alloc();
2786         if (!orphan)
2787                 return -ENOMEM;
2788
2789         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2790         if (ret < 0)
2791                 goto out;
2792
2793         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2794
2795 out:
2796         fs_path_free(orphan);
2797         return ret;
2798 }
2799
2800 static struct orphan_dir_info *
2801 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2802 {
2803         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2804         struct rb_node *parent = NULL;
2805         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2806
2807         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_NOFS);
2808         if (!odi)
2809                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2810         odi->ino = dir_ino;
2811         odi->gen = 0;
2812
2813         while (*p) {
2814                 parent = *p;
2815                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2816                 if (dir_ino < entry->ino) {
2817                         p = &(*p)->rb_left;
2818                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2819                         p = &(*p)->rb_right;
2820                 } else {
2821                         kfree(odi);
2822                         return entry;
2823                 }
2824         }
2825
2826         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2827         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2828         return odi;
2829 }
2830
2831 static struct orphan_dir_info *
2832 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2833 {
2834         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2835         struct orphan_dir_info *entry;
2836
2837         while (n) {
2838                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2839                 if (dir_ino < entry->ino)
2840                         n = n->rb_left;
2841                 else if (dir_ino > entry->ino)
2842                         n = n->rb_right;
2843                 else
2844                         return entry;
2845         }
2846         return NULL;
2847 }
2848
2849 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2850 {
2851         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2852
2853         return odi != NULL;
2854 }
2855
2856 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2857                                  struct orphan_dir_info *odi)
2858 {
2859         if (!odi)
2860                 return;
2861         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2862         kfree(odi);
2863 }
2864
2865 /*
2866  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2867  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2868  * the dir item was already processed.
2869  */
2870 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2871                      u64 send_progress)
2872 {
2873         int ret = 0;
2874         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2875         struct btrfs_path *path;
2876         struct btrfs_key key;
2877         struct btrfs_key found_key;
2878         struct btrfs_key loc;
2879         struct btrfs_dir_item *di;
2880
2881         /*
2882          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2883          */
2884         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2885                 return 0;
2886
2887         path = alloc_path_for_send();
2888         if (!path)
2889                 return -ENOMEM;
2890
2891         key.objectid = dir;
2892         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2893         key.offset = 0;
2894         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2895         if (ret < 0)
2896                 goto out;
2897
2898         while (1) {
2899                 struct waiting_dir_move *dm;
2900
2901                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2902                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2903                         if (ret < 0)
2904                                 goto out;
2905                         else if (ret > 0)
2906                                 break;
2907                         continue;
2908                 }
2909                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2910                                       path->slots[0]);
2911                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2912                     found_key.type != key.type)
2913                         break;
2914
2915                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2916                                 struct btrfs_dir_item);
2917                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2918
2919                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2920                 if (dm) {
2921                         struct orphan_dir_info *odi;
2922
2923                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2924                         if (IS_ERR(odi)) {
2925                                 ret = PTR_ERR(odi);
2926                                 goto out;
2927                         }
2928                         odi->gen = dir_gen;
2929                         dm->rmdir_ino = dir;
2930                         ret = 0;
2931                         goto out;
2932                 }
2933
2934                 if (loc.objectid > send_progress) {
2935                         ret = 0;
2936                         goto out;
2937                 }
2938
2939                 path->slots[0]++;
2940         }
2941
2942         ret = 1;
2943
2944 out:
2945         btrfs_free_path(path);
2946         return ret;
2947 }
2948
2949 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2950 {
2951         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2952
2953         return entry != NULL;
2954 }
2955
2956 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
2957 {
2958         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
2959         struct rb_node *parent = NULL;
2960         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
2961
2962         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_NOFS);
2963         if (!dm)
2964                 return -ENOMEM;
2965         dm->ino = ino;
2966         dm->rmdir_ino = 0;
2967         dm->orphanized = orphanized;
2968
2969         while (*p) {
2970                 parent = *p;
2971                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
2972                 if (ino < entry->ino) {
2973                         p = &(*p)->rb_left;
2974                 } else if (ino > entry->ino) {
2975                         p = &(*p)->rb_right;
2976                 } else {
2977                         kfree(dm);
2978                         return -EEXIST;
2979                 }
2980         }
2981
2982         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
2983         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
2984         return 0;
2985 }
2986
2987 static struct waiting_dir_move *
2988 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2989 {
2990         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
2991         struct waiting_dir_move *entry;
2992
2993         while (n) {
2994                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
2995                 if (ino < entry->ino)
2996                         n = n->rb_left;
2997                 else if (ino > entry->ino)
2998                         n = n->rb_right;
2999                 else
3000                         return entry;
3001         }
3002         return NULL;
3003 }
3004
3005 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3006                                   struct waiting_dir_move *dm)
3007 {
3008         if (!dm)
3009                 return;
3010         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3011         kfree(dm);
3012 }
3013
3014 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3015                                 u64 ino,
3016                                 u64 ino_gen,
3017                                 u64 parent_ino,
3018                                 struct list_head *new_refs,
3019                                 struct list_head *deleted_refs,
3020                                 const bool is_orphan)
3021 {
3022         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3023         struct rb_node *parent = NULL;
3024         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3025         struct recorded_ref *cur;
3026         int exists = 0;
3027         int ret;
3028
3029         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_NOFS);
3030         if (!pm)
3031                 return -ENOMEM;
3032         pm->parent_ino = parent_ino;
3033         pm->ino = ino;
3034         pm->gen = ino_gen;
3035         pm->is_orphan = is_orphan;
3036         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3037         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3038         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3039
3040         while (*p) {
3041                 parent = *p;
3042                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3043                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3044                         p = &(*p)->rb_left;
3045                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3046                         p = &(*p)->rb_right;
3047                 } else {
3048                         exists = 1;
3049                         break;
3050                 }
3051         }
3052
3053         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3054                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3055                 if (ret < 0)
3056                         goto out;
3057         }
3058         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3059                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3060                 if (ret < 0)
3061                         goto out;
3062         }
3063
3064         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3065         if (ret)
3066                 goto out;
3067
3068         if (exists) {
3069                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3070         } else {
3071                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3072                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3073         }
3074         ret = 0;
3075 out:
3076         if (ret) {
3077                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3078                 kfree(pm);
3079         }
3080         return ret;
3081 }
3082
3083 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3084                                                       u64 parent_ino)
3085 {
3086         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3087         struct pending_dir_move *entry;
3088
3089         while (n) {
3090                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3091                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3092                         n = n->rb_left;
3093                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3094                         n = n->rb_right;
3095                 else
3096                         return entry;
3097         }
3098         return NULL;
3099 }
3100
3101 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3102 {
3103         struct fs_path *from_path = NULL;
3104         struct fs_path *to_path = NULL;
3105         struct fs_path *name = NULL;
3106         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3107         struct recorded_ref *cur;
3108         u64 parent_ino, parent_gen;
3109         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3110         u64 rmdir_ino = 0;
3111         int ret;
3112
3113         name = fs_path_alloc();
3114         from_path = fs_path_alloc();
3115         if (!name || !from_path) {
3116                 ret = -ENOMEM;
3117                 goto out;
3118         }
3119
3120         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3121         ASSERT(dm);
3122         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3123         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3124
3125         if (pm->is_orphan) {
3126                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3127                                       pm->gen, from_path);
3128         } else {
3129                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3130                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3131                 if (ret < 0)
3132                         goto out;
3133                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3134                                    from_path);
3135                 if (ret < 0)
3136                         goto out;
3137                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3138         }
3139         if (ret < 0)
3140                 goto out;
3141
3142         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3143         fs_path_reset(name);
3144         to_path = name;
3145         name = NULL;
3146         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3147         if (ret < 0)
3148                 goto out;
3149
3150         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3151         if (ret < 0)
3152                 goto out;
3153
3154         if (rmdir_ino) {
3155                 struct orphan_dir_info *odi;
3156
3157                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3158                 if (!odi) {
3159                         /* already deleted */
3160                         goto finish;
3161                 }
3162                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino + 1);
3163                 if (ret < 0)
3164                         goto out;
3165                 if (!ret)
3166                         goto finish;
3167
3168                 name = fs_path_alloc();
3169                 if (!name) {
3170                         ret = -ENOMEM;
3171                         goto out;
3172                 }
3173                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3174                 if (ret < 0)
3175                         goto out;
3176                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3177                 if (ret < 0)
3178                         goto out;
3179                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3180         }
3181
3182 finish:
3183         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3184         if (ret < 0)
3185                 goto out;
3186
3187         /*
3188          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3189          * and old parent(s).
3190          */
3191         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3192                 if (cur->dir == rmdir_ino)
3193                         continue;
3194                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3195                 if (ret < 0)
3196                         goto out;
3197         }
3198
3199 out:
3200         fs_path_free(name);
3201         fs_path_free(from_path);
3202         fs_path_free(to_path);
3203         sctx->send_progress = orig_progress;
3204
3205         return ret;
3206 }
3207
3208 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3209 {
3210         if (!list_empty(&m->list))
3211                 list_del(&m->list);
3212         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3213                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3214         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3215         kfree(m);
3216 }
3217
3218 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3219                                       struct list_head *stack)
3220 {
3221         if (list_empty(&moves->list)) {
3222                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3223         } else {
3224                 LIST_HEAD(list);
3225                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3226                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3227                 list_splice_tail(&list, stack);
3228         }
3229 }
3230
3231 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3232 {
3233         struct pending_dir_move *pm;
3234         struct list_head stack;
3235         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3236         int ret = 0;
3237
3238         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3239         if (!pm)
3240                 return 0;
3241
3242         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3243         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3244
3245         while (!list_empty(&stack)) {
3246                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3247                 parent_ino = pm->ino;
3248                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3249                 free_pending_move(sctx, pm);
3250                 if (ret)
3251                         goto out;
3252                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3253                 if (pm)
3254                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3255         }
3256         return 0;
3257
3258 out:
3259         while (!list_empty(&stack)) {
3260                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3261                 free_pending_move(sctx, pm);
3262         }
3263         return ret;
3264 }
3265
3266 /*
3267  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3268  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3269  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3270  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3271  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3272  *
3273  * Example:
3274  *
3275  * Parent snapshot:
3276  * .                                       (ino 256)
3277  * |---- a/                                (ino 257)
3278  * |     |---- file                        (ino 260)
3279  * |
3280  * |---- b/                                (ino 258)
3281  * |---- c/                                (ino 259)
3282  *
3283  * Send snapshot:
3284  * .                                       (ino 256)
3285  * |---- a/                                (ino 258)
3286  * |---- x/                                (ino 259)
3287  *       |---- y/                          (ino 257)
3288  *             |----- file                 (ino 260)
3289  *
3290  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3291  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3292  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3293  * must issue is:
3294  *
3295  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3296  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3297  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3298  *
3299  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3300  * be done right away and < 0 on error.
3301  */
3302 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3303                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3304                                   const bool is_orphan)
3305 {
3306         struct btrfs_path *path;
3307         struct btrfs_key key;
3308         struct btrfs_key di_key;
3309         struct btrfs_dir_item *di;
3310         u64 left_gen;
3311         u64 right_gen;
3312         int ret = 0;
3313
3314         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3315                 return 0;
3316
3317         path = alloc_path_for_send();
3318         if (!path)
3319                 return -ENOMEM;
3320
3321         key.objectid = parent_ref->dir;
3322         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3323         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3324
3325         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3326         if (ret < 0) {
3327                 goto out;
3328         } else if (ret > 0) {
3329                 ret = 0;
3330                 goto out;
3331         }
3332
3333         di = btrfs_match_dir_item_name(sctx->parent_root, path,
3334                                        parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3335         if (!di) {
3336                 ret = 0;
3337                 goto out;
3338         }
3339         /*
3340          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3341          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3342          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3343          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3344          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3345          * that it happens after that other inode is renamed.
3346          */
3347         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3348         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3349                 ret = 0;
3350                 goto out;
3351         }
3352
3353         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3354                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3355         if (ret < 0)
3356                 goto out;
3357         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3358                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3359         if (ret < 0) {
3360                 if (ret == -ENOENT)
3361                         ret = 0;
3362                 goto out;
3363         }
3364
3365         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3366         if (right_gen != left_gen) {
3367                 ret = 0;
3368                 goto out;
3369         }
3370
3371         if (is_waiting_for_move(sctx, di_key.objectid)) {
3372                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3373                                            sctx->cur_ino,
3374                                            sctx->cur_inode_gen,
3375                                            di_key.objectid,
3376                                            &sctx->new_refs,
3377                                            &sctx->deleted_refs,
3378                                            is_orphan);
3379                 if (!ret)
3380                         ret = 1;
3381         }
3382 out:
3383         btrfs_free_path(path);
3384         return ret;
3385 }
3386
3387 /*
3388  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root.
3389  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3390  */
3391 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3392                        const u64 ino1,
3393                        const u64 ino1_gen,
3394                        const u64 ino2,
3395                        struct fs_path *fs_path)
3396 {
3397         u64 ino = ino2;
3398
3399         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3400                 int ret;
3401                 u64 parent;
3402                 u64 parent_gen;
3403
3404                 fs_path_reset(fs_path);
3405                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3406                 if (ret < 0) {
3407                         if (ret == -ENOENT && ino == ino2)
3408                                 ret = 0;
3409                         return ret;
3410                 }
3411                 if (parent == ino1)
3412                         return parent_gen == ino1_gen ? 1 : 0;
3413                 ino = parent;
3414         }
3415         return 0;
3416 }
3417
3418 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3419                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3420                                 const bool is_orphan)
3421 {
3422         int ret = 0;
3423         u64 ino = parent_ref->dir;
3424         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3425         struct fs_path *path_before = NULL;
3426         struct fs_path *path_after = NULL;
3427         int len1, len2;
3428
3429         path_after = fs_path_alloc();
3430         path_before = fs_path_alloc();
3431         if (!path_after || !path_before) {
3432                 ret = -ENOMEM;
3433                 goto out;
3434         }
3435
3436         /*
3437          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3438          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3439          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3440          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3441          * at get_cur_path()).
3442          */
3443         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3444                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3445                         /*
3446                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3447                          * parent root, we need to delay the rename of the
3448                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3449                          * because we can end up with a circular dependency
3450                          * of renames, resulting in some directories never
3451                          * getting the respective rename operations issued in
3452                          * the send stream or getting into infinite path build
3453                          * loops.
3454                          */
3455                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3456                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3457                                           ino, path_before);
3458                         break;
3459                 }
3460
3461                 fs_path_reset(path_before);
3462                 fs_path_reset(path_after);
3463
3464                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3465                                     NULL, path_after);
3466                 if (ret < 0)
3467                         goto out;
3468                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3469                                     NULL, path_before);
3470                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3471                         goto out;
3472                 } else if (ret == -ENOENT) {
3473                         ret = 0;
3474                         break;
3475                 }
3476
3477                 len1 = fs_path_len(path_before);
3478                 len2 = fs_path_len(path_after);
3479                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3480                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3481                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3482                         ret = 1;
3483                         break;
3484                 }
3485                 ino = parent_ino_after;
3486         }
3487
3488 out:
3489         fs_path_free(path_before);
3490         fs_path_free(path_after);
3491
3492         if (ret == 1) {
3493                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3494                                            sctx->cur_ino,
3495                                            sctx->cur_inode_gen,
3496                                            ino,
3497                                            &sctx->new_refs,
3498                                            &sctx->deleted_refs,
3499                                            is_orphan);
3500                 if (!ret)
3501                         ret = 1;
3502         }
3503
3504         return ret;
3505 }
3506
3507 /*
3508  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3509  */
3510 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3511 {
3512         int ret = 0;
3513         struct recorded_ref *cur;
3514         struct recorded_ref *cur2;
3515         struct list_head check_dirs;
3516         struct fs_path *valid_path = NULL;
3517         u64 ow_inode = 0;
3518         u64 ow_gen;
3519         int did_overwrite = 0;
3520         int is_orphan = 0;
3521         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3522         bool can_rename = true;
3523
3524 verbose_printk("btrfs: process_recorded_refs %llu\n", sctx->cur_ino);
3525
3526         /*
3527          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3528          * which is always '..'
3529          */
3530         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3531         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3532
3533         valid_path = fs_path_alloc();
3534         if (!valid_path) {
3535                 ret = -ENOMEM;
3536                 goto out;
3537         }
3538
3539         /*
3540          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3541          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3542          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3543          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3544          * this point in time.
3545          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3546          * orphan name in this case.
3547          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3548          * gets moved around.
3549          */
3550         if (!sctx->cur_inode_new) {
3551                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3552                                 sctx->cur_inode_gen);
3553                 if (ret < 0)
3554                         goto out;
3555                 if (ret)
3556                         did_overwrite = 1;
3557         }
3558         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3559                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3560                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3561                 if (ret < 0)
3562                         goto out;
3563                 is_orphan = 1;
3564         } else {
3565                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3566                                 valid_path);
3567                 if (ret < 0)
3568                         goto out;
3569         }
3570
3571         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3572                 /*
3573                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3574                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3575                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3576                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3577                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3578                  */
3579                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3580                 if (ret < 0)
3581                         goto out;
3582                 if (ret == inode_state_will_create) {
3583                         ret = 0;
3584                         /*
3585                          * First check if any of the current inodes refs did
3586                          * already create the dir.
3587                          */
3588                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3589                                 if (cur == cur2)
3590                                         break;
3591                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3592                                         ret = 1;
3593                                         break;
3594                                 }
3595                         }
3596
3597                         /*
3598                          * If that did not happen, check if a previous inode
3599                          * did already create the dir.
3600                          */
3601                         if (!ret)
3602                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3603                         if (ret < 0)
3604                                 goto out;
3605                         if (!ret) {
3606                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3607                                 if (ret < 0)
3608                                         goto out;
3609                         }
3610                 }
3611
3612                 /*
3613                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3614                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3615                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3616                  * not the first ref, simply unlink it.
3617                  */
3618                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3619                                 cur->name, cur->name_len,
3620                                 &ow_inode, &ow_gen);
3621                 if (ret < 0)
3622                         goto out;
3623                 if (ret) {
3624                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3625                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3626                                            cur->name_len);
3627                         if (ret < 0)
3628                                 goto out;
3629                         if (ret) {
3630                                 struct name_cache_entry *nce;
3631
3632                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3633                                                 cur->full_path);
3634                                 if (ret < 0)
3635                                         goto out;
3636                                 /*
3637                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3638                                  * name from the name cache. This is because the
3639                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3640                                  * other inode that will be orphanized as well
3641                                  * later and has an inode number greater than
3642                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3643                                  * future name lookups from using the old name
3644                                  * and get instead the orphan name.
3645                                  */
3646                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3647                                 if (nce) {
3648                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3649                                         kfree(nce);
3650                                 }
3651                         } else {
3652                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3653                                 if (ret < 0)
3654                                         goto out;
3655                         }
3656                 }
3657
3658                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3659                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3660                         if (ret < 0)
3661                                 goto out;
3662                         if (ret == 1) {
3663                                 can_rename = false;
3664                                 *pending_move = 1;
3665                         }
3666                 }
3667
3668                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3669                     can_rename) {
3670                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3671                         if (ret < 0)
3672                                 goto out;
3673                         if (ret == 1) {
3674                                 can_rename = false;
3675                                 *pending_move = 1;
3676                         }
3677                 }
3678
3679                 /*
3680                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3681                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
3682                  * it depending on the inode mode.
3683                  */
3684                 if (is_orphan && can_rename) {
3685                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
3686                         if (ret < 0)
3687                                 goto out;
3688                         is_orphan = 0;
3689                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
3690                         if (ret < 0)
3691                                 goto out;
3692                 } else if (can_rename) {
3693                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
3694                                 /*
3695                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
3696                                  * dirs, we always have one new and one deleted
3697                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
3698                                  */
3699                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
3700                                                   cur->full_path);
3701                                 if (!ret)
3702                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
3703                                                            cur->full_path);
3704                                 if (ret < 0)
3705                                         goto out;
3706                         } else {
3707                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
3708                                                 valid_path);
3709                                 if (ret < 0)
3710                                         goto out;
3711                         }
3712                 }
3713                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3714                 if (ret < 0)
3715                         goto out;
3716         }
3717
3718         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
3719                 /*
3720                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
3721                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
3722                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
3723                  * See the use of check_dirs for more details.
3724                  */
3725                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3726                                 sctx->cur_ino);
3727                 if (ret < 0)
3728                         goto out;
3729                 if (ret) {
3730                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
3731                         if (ret < 0)
3732                                 goto out;
3733                 } else if (!is_orphan) {
3734                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
3735                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3736                         if (ret < 0)
3737                                 goto out;
3738                         is_orphan = 1;
3739                 }
3740
3741                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
3742                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3743                         if (ret < 0)
3744                                 goto out;
3745                 }
3746         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
3747                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
3748                 /*
3749                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
3750                  */
3751                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
3752                                 list);
3753                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3754                 if (ret < 0)
3755                         goto out;
3756         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
3757                 /*
3758                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
3759                  * unlink them if they were not already overwritten by other
3760                  * inodes.
3761                  */
3762                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
3763                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3764                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3765                                         cur->name, cur->name_len);
3766                         if (ret < 0)
3767                                 goto out;
3768                         if (!ret) {
3769                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3770                                 if (ret < 0)
3771                                         goto out;
3772                         }
3773                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
3774                         if (ret < 0)
3775                                 goto out;
3776                 }
3777                 /*
3778                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
3779                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
3780                  * of this inode and no new refs were added for the current
3781                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
3782                  * all cases. There may still be links to this inode in other
3783                  * places.
3784                  */
3785                 if (is_orphan) {
3786                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
3787                         if (ret < 0)
3788                                 goto out;
3789                 }
3790         }
3791
3792         /*
3793          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
3794          * now go through all these dirs and check if they are pending for
3795          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
3796          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
3797          */
3798         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
3799                 /*
3800                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
3801                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
3802                  * The dir will be processed later.
3803                  */
3804                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
3805                         continue;
3806
3807                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3808                 if (ret < 0)
3809                         goto out;
3810
3811                 if (ret == inode_state_did_create ||
3812                     ret == inode_state_no_change) {
3813                         /* TODO delayed utimes */
3814                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3815                         if (ret < 0)
3816                                 goto out;
3817                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
3818                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
3819                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3820                                         sctx->cur_ino);
3821                         if (ret < 0)
3822                                 goto out;
3823                         if (ret) {
3824                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
3825                                                    cur->dir_gen, valid_path);
3826                                 if (ret < 0)
3827                                         goto out;
3828                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
3829                                 if (ret < 0)
3830                                         goto out;
3831                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
3832                         }
3833                 }
3834         }
3835
3836         ret = 0;
3837
3838 out:
3839         __free_recorded_refs(&check_dirs);
3840         free_recorded_refs(sctx);
3841         fs_path_free(valid_path);
3842         return ret;
3843 }
3844
3845 static int record_ref(struct btrfs_root *root, int num, u64 dir, int index,
3846                       struct fs_path *name, void *ctx, struct list_head *refs)
3847 {
3848         int ret = 0;
3849         struct send_ctx *sctx = ctx;
3850         struct fs_path *p;
3851         u64 gen;
3852
3853         p = fs_path_alloc();
3854         if (!p)
3855                 return -ENOMEM;
3856
3857         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
3858                         NULL, NULL);
3859         if (ret < 0)
3860                 goto out;
3861
3862         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
3863         if (ret < 0)
3864                 goto out;
3865         ret = fs_path_add_path(p, name);
3866         if (ret < 0)
3867                 goto out;
3868
3869         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
3870
3871 out:
3872         if (ret)
3873                 fs_path_free(p);
3874         return ret;
3875 }
3876
3877 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
3878                             struct fs_path *name,
3879                             void *ctx)
3880 {
3881         struct send_ctx *sctx = ctx;
3882         return record_ref(sctx->send_root, num, dir, index, name,
3883                           ctx, &sctx->new_refs);
3884 }
3885
3886
3887 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
3888                                 struct fs_path *name,
3889                                 void *ctx)
3890 {
3891         struct send_ctx *sctx = ctx;
3892         return record_ref(sctx->parent_root, num, dir, index, name,
3893                           ctx, &sctx->deleted_refs);
3894 }
3895
3896 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
3897 {
3898         int ret;
3899
3900         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
3901                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
3902         if (ret < 0)
3903                 goto out;
3904         ret = 0;
3905
3906 out:
3907         return ret;
3908 }
3909
3910 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
3911 {
3912         int ret;
3913
3914         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
3915                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
3916         if (ret < 0)
3917                 goto out;
3918         ret = 0;
3919
3920 out:
3921         return ret;
3922 }
3923
3924 struct find_ref_ctx {
3925         u64 dir;
3926         u64 dir_gen;
3927         struct btrfs_root *root;
3928         struct fs_path *name;
3929         int found_idx;
3930 };
3931
3932 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
3933                        struct fs_path *name,
3934                        void *ctx_)
3935 {
3936         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
3937         u64 dir_gen;
3938         int ret;
3939
3940         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
3941             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
3942                 /*
3943                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
3944                  * else matches.
3945                  */
3946                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
3947                                      NULL, NULL, NULL);
3948                 if (ret)
3949                         return ret;
3950                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
3951                         return 0;
3952                 ctx->found_idx = num;
3953                 return 1;
3954         }
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
3959                      struct btrfs_path *path,
3960                      struct btrfs_key *key,
3961                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
3962 {
3963         int ret;
3964         struct find_ref_ctx ctx;
3965
3966         ctx.dir = dir;
3967         ctx.name = name;
3968         ctx.dir_gen = dir_gen;
3969         ctx.found_idx = -1;
3970         ctx.root = root;
3971
3972         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
3973         if (ret < 0)
3974                 return ret;
3975
3976         if (ctx.found_idx == -1)
3977                 return -ENOENT;
3978
3979         return ctx.found_idx;
3980 }
3981
3982 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
3983                                     struct fs_path *name,
3984                                     void *ctx)
3985 {
3986         u64 dir_gen;
3987         int ret;
3988         struct send_ctx *sctx = ctx;
3989
3990         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
3991                              NULL, NULL, NULL);
3992         if (ret)
3993                 return ret;
3994
3995         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
3996                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
3997         if (ret == -ENOENT)
3998                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
3999         else if (ret > 0)
4000                 ret = 0;
4001
4002         return ret;
4003 }
4004
4005 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4006                                         struct fs_path *name,
4007                                         void *ctx)
4008 {
4009         u64 dir_gen;
4010         int ret;
4011         struct send_ctx *sctx = ctx;
4012
4013         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4014                              NULL, NULL, NULL);
4015         if (ret)
4016                 return ret;
4017
4018         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4019                         dir, dir_gen, name);
4020         if (ret == -ENOENT)
4021                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4022         else if (ret > 0)
4023                 ret = 0;
4024
4025         return ret;
4026 }
4027
4028 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4029 {
4030         int ret = 0;
4031
4032         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4033                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4034         if (ret < 0)
4035                 goto out;
4036         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4037                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4038         if (ret < 0)
4039                 goto out;
4040         ret = 0;
4041
4042 out:
4043         return ret;
4044 }
4045
4046 /*
4047  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4048  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4049  */
4050 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4051                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4052 {
4053         int ret;
4054         struct btrfs_root *root;
4055         struct btrfs_path *path;
4056         struct btrfs_key key;
4057         struct btrfs_key found_key;
4058         struct extent_buffer *eb;
4059         int slot;
4060         iterate_inode_ref_t cb;
4061         int pending_move = 0;
4062
4063         path = alloc_path_for_send();
4064         if (!path)
4065                 return -ENOMEM;
4066
4067         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4068                 root = sctx->send_root;
4069                 cb = __record_new_ref;
4070         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4071                 root = sctx->parent_root;
4072                 cb = __record_deleted_ref;
4073         } else {
4074                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4075                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4076                 ret = -EINVAL;
4077                 goto out;
4078         }
4079
4080         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4081         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4082         key.offset = 0;
4083         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4084         if (ret < 0)
4085                 goto out;
4086
4087         while (1) {
4088                 eb = path->nodes[0];
4089                 slot = path->slots[0];
4090                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4091                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4092                         if (ret < 0)
4093                                 goto out;
4094                         else if (ret > 0)
4095                                 break;
4096                         continue;
4097                 }
4098
4099                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4100
4101                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4102                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4103                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4104                         break;
4105
4106                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4107                 if (ret < 0)
4108                         goto out;
4109
4110                 path->slots[0]++;
4111         }
4112         btrfs_release_path(path);
4113
4114         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4115         /* Only applicable to an incremental send. */
4116         ASSERT(pending_move == 0);
4117
4118 out:
4119         btrfs_free_path(path);
4120         return ret;
4121 }
4122
4123 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4124                           struct fs_path *path,
4125                           const char *name, int name_len,
4126                           const char *data, int data_len)
4127 {
4128         int ret = 0;
4129
4130         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4131         if (ret < 0)
4132                 goto out;
4133
4134         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4135         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4136         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4137
4138         ret = send_cmd(sctx);
4139
4140 tlv_put_failure:
4141 out:
4142         return ret;
4143 }
4144
4145 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4146                           struct fs_path *path,
4147                           const char *name, int name_len)
4148 {
4149         int ret = 0;
4150
4151         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4152         if (ret < 0)
4153                 goto out;
4154
4155         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4156         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4157
4158         ret = send_cmd(sctx);
4159
4160 tlv_put_failure:
4161 out:
4162         return ret;
4163 }
4164
4165 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4166                                const char *name, int name_len,
4167                                const char *data, int data_len,
4168                                u8 type, void *ctx)
4169 {
4170         int ret;
4171         struct send_ctx *sctx = ctx;
4172         struct fs_path *p;
4173         posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4174
4175         p = fs_path_alloc();
4176         if (!p)
4177                 return -ENOMEM;
4178
4179         /*
4180          * This hack is needed because empty acl's are stored as zero byte
4181          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4182          * acl's will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4183          * only contains the version number and no entries.
4184          */
4185         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4186             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4187                 if (data_len == 0) {
4188                         dummy_acl.a_version =
4189                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4190                         data = (char *)&dummy_acl;
4191                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4192                 }
4193         }
4194
4195         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4196         if (ret < 0)
4197                 goto out;
4198
4199         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4200
4201 out:
4202         fs_path_free(p);
4203         return ret;
4204 }
4205
4206 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4207                                    const char *name, int name_len,
4208                                    const char *data, int data_len,
4209                                    u8 type, void *ctx)
4210 {
4211         int ret;
4212         struct send_ctx *sctx = ctx;
4213         struct fs_path *p;
4214
4215         p = fs_path_alloc();
4216         if (!p)
4217                 return -ENOMEM;
4218
4219         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4220         if (ret < 0)
4221                 goto out;
4222
4223         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4224
4225 out:
4226         fs_path_free(p);
4227         return ret;
4228 }
4229
4230 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4231 {
4232         int ret = 0;
4233
4234         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4235                                sctx->cmp_key, __process_new_xattr, sctx);
4236
4237         return ret;
4238 }
4239
4240 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4241 {
4242         int ret;
4243
4244         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4245                                sctx->cmp_key, __process_deleted_xattr, sctx);
4246
4247         return ret;
4248 }
4249
4250 struct find_xattr_ctx {
4251         const char *name;
4252         int name_len;
4253         int found_idx;
4254         char *found_data;
4255         int found_data_len;
4256 };
4257
4258 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4259                         const char *name, int name_len,
4260                         const char *data, int data_len,
4261                         u8 type, void *vctx)
4262 {
4263         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4264
4265         if (name_len == ctx->name_len &&
4266             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4267                 ctx->found_idx = num;
4268                 ctx->found_data_len = data_len;
4269                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_NOFS);
4270                 if (!ctx->found_data)
4271                         return -ENOMEM;
4272                 return 1;
4273         }
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4278                       struct btrfs_path *path,
4279                       struct btrfs_key *key,
4280                       const char *name, int name_len,
4281                       char **data, int *data_len)
4282 {
4283         int ret;
4284         struct find_xattr_ctx ctx;
4285
4286         ctx.name = name;
4287         ctx.name_len = name_len;
4288         ctx.found_idx = -1;
4289         ctx.found_data = NULL;
4290         ctx.found_data_len = 0;
4291
4292         ret = iterate_dir_item(root, path, key, __find_xattr, &ctx);
4293         if (ret < 0)
4294                 return ret;
4295
4296         if (ctx.found_idx == -1)
4297                 return -ENOENT;
4298         if (data) {
4299                 *data = ctx.found_data;
4300                 *data_len = ctx.found_data_len;
4301         } else {
4302                 kfree(ctx.found_data);
4303         }
4304         return ctx.found_idx;
4305 }
4306
4307
4308 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4309                                        const char *name, int name_len,
4310                                        const char *data, int data_len,
4311                                        u8 type, void *ctx)
4312 {
4313         int ret;
4314         struct send_ctx *sctx = ctx;
4315         char *found_data = NULL;
4316         int found_data_len  = 0;
4317
4318         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4319                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4320                          &found_data_len);
4321         if (ret == -ENOENT) {
4322                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4323                                 data_len, type, ctx);
4324         } else if (ret >= 0) {
4325                 if (data_len != found_data_len ||
4326                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4327                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4328                                         data, data_len, type, ctx);
4329                 } else {
4330                         ret = 0;
4331                 }
4332         }
4333
4334         kfree(found_data);
4335         return ret;
4336 }
4337
4338 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4339                                            const char *name, int name_len,
4340                                            const char *data, int data_len,
4341                                            u8 type, void *ctx)
4342 {
4343         int ret;
4344         struct send_ctx *sctx = ctx;
4345
4346         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4347                          name, name_len, NULL, NULL);
4348         if (ret == -ENOENT)
4349                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4350                                 data_len, type, ctx);
4351         else if (ret >= 0)
4352                 ret = 0;
4353
4354         return ret;
4355 }
4356
4357 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4358 {
4359         int ret = 0;
4360
4361         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4362                         sctx->cmp_key, __process_changed_new_xattr, sctx);
4363         if (ret < 0)
4364                 goto out;
4365         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4366                         sctx->cmp_key, __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4367
4368 out:
4369         return ret;
4370 }
4371
4372 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4373 {
4374         int ret;
4375         struct btrfs_root *root;
4376         struct btrfs_path *path;
4377         struct btrfs_key key;
4378         struct btrfs_key found_key;
4379         struct extent_buffer *eb;
4380         int slot;
4381
4382         path = alloc_path_for_send();
4383         if (!path)
4384                 return -ENOMEM;
4385
4386         root = sctx->send_root;
4387
4388         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4389         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4390         key.offset = 0;
4391         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4392         if (ret < 0)
4393                 goto out;
4394
4395         while (1) {
4396                 eb = path->nodes[0];
4397                 slot = path->slots[0];
4398                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4399                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4400                         if (ret < 0) {
4401                                 goto out;
4402                         } else if (ret > 0) {
4403                                 ret = 0;
4404                                 break;
4405                         }
4406                         continue;
4407                 }
4408
4409                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4410                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4411                     found_key.type != key.type) {
4412                         ret = 0;
4413                         goto out;
4414                 }
4415
4416                 ret = iterate_dir_item(root, path, &found_key,
4417                                        __process_new_xattr, sctx);
4418                 if (ret < 0)
4419                         goto out;
4420
4421                 path->slots[0]++;
4422         }
4423
4424 out:
4425         btrfs_free_path(path);
4426         return ret;
4427 }
4428
4429 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4430 {
4431         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4432         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4433         struct inode *inode;
4434         struct page *page;
4435         char *addr;
4436         struct btrfs_key key;
4437         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
4438         pgoff_t last_index;
4439         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
4440         ssize_t ret = 0;
4441
4442         key.objectid = sctx->cur_ino;
4443         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4444         key.offset = 0;
4445
4446         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4447         if (IS_ERR(inode))
4448                 return PTR_ERR(inode);
4449
4450         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4451                 if (offset > i_size_read(inode))
4452                         len = 0;
4453                 else
4454                         len = offset - i_size_read(inode);
4455         }
4456         if (len == 0)
4457                 goto out;
4458
4459         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
4460
4461         /* initial readahead */
4462         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4463         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4464         btrfs_force_ra(inode->i_mapping, &sctx->ra, NULL, index,
4465                        last_index - index + 1);
4466
4467         while (index <= last_index) {
4468                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4469                                          PAGE_CACHE_SIZE - pg_offset);
4470                 page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index, GFP_NOFS);
4471                 if (!page) {
4472                         ret = -ENOMEM;
4473                         break;
4474                 }
4475
4476                 if (!PageUptodate(page)) {
4477                         btrfs_readpage(NULL, page);
4478                         lock_page(page);
4479                         if (!PageUptodate(page)) {
4480                                 unlock_page(page);
4481                                 page_cache_release(page);
4482                                 ret = -EIO;
4483                                 break;
4484                         }
4485                 }
4486
4487                 addr = kmap(page);
4488                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4489                 kunmap(page);
4490                 unlock_page(page);
4491                 page_cache_release(page);
4492                 index++;
4493                 pg_offset = 0;
4494                 len -= cur_len;
4495                 ret += cur_len;
4496         }
4497 out:
4498         iput(inode);
4499         return ret;
4500 }
4501
4502 /*
4503  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4504  * user space.
4505  */
4506 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4507 {
4508         int ret = 0;
4509         struct fs_path *p;
4510         ssize_t num_read = 0;
4511
4512         p = fs_path_alloc();
4513         if (!p)
4514                 return -ENOMEM;
4515
4516 verbose_printk("btrfs: send_write offset=%llu, len=%d\n", offset, len);
4517
4518         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4519         if (num_read <= 0) {
4520                 if (num_read < 0)
4521                         ret = num_read;
4522                 goto out;
4523         }
4524
4525         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4526         if (ret < 0)
4527                 goto out;
4528
4529         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4530         if (ret < 0)
4531                 goto out;
4532
4533         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4534         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4535         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4536
4537         ret = send_cmd(sctx);
4538
4539 tlv_put_failure:
4540 out:
4541         fs_path_free(p);
4542         if (ret < 0)
4543                 return ret;
4544         return num_read;
4545 }
4546
4547 /*
4548  * Send a clone command to user space.
4549  */
4550 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4551                       u64 offset, u32 len,
4552                       struct clone_root *clone_root)
4553 {
4554         int ret = 0;
4555         struct fs_path *p;
4556         u64 gen;
4557
4558 verbose_printk("btrfs: send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, "
4559                "clone_inode=%llu, clone_offset=%llu\n", offset, len,
4560                 clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4561                 clone_root->offset);
4562
4563         p = fs_path_alloc();
4564         if (!p)
4565                 return -ENOMEM;
4566
4567         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4568         if (ret < 0)
4569                 goto out;
4570
4571         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4572         if (ret < 0)
4573                 goto out;
4574
4575         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4576         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4577         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4578
4579         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4580                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4581                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4582                 if (ret < 0)
4583                         goto out;
4584                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4585         } else {
4586                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4587         }
4588         if (ret < 0)
4589                 goto out;
4590
4591         /*
4592          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4593          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4594          * receive.
4595          *
4596          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4597          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4598          * different host.
4599          */
4600         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4601                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4602                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4603         else
4604                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4605                              clone_root->root->root_item.uuid);
4606         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4607                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4608         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4609         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4610                         clone_root->offset);
4611
4612         ret = send_cmd(sctx);
4613
4614 tlv_put_failure:
4615 out:
4616         fs_path_free(p);
4617         return ret;
4618 }
4619
4620 /*
4621  * Send an update extent command to user space.
4622  */
4623 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4624                               u64 offset, u32 len)
4625 {
4626         int ret = 0;
4627         struct fs_path *p;
4628
4629         p = fs_path_alloc();
4630         if (!p)
4631                 return -ENOMEM;
4632
4633         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4634         if (ret < 0)
4635                 goto out;
4636
4637         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4638         if (ret < 0)
4639                 goto out;
4640
4641         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4642         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4643         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4644
4645         ret = send_cmd(sctx);
4646
4647 tlv_put_failure:
4648 out:
4649         fs_path_free(p);
4650         return ret;
4651 }
4652
4653 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
4654 {
4655         struct fs_path *p = NULL;
4656         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
4657         u64 len;
4658         int ret = 0;
4659
4660         p = fs_path_alloc();
4661         if (!p)
4662                 return -ENOMEM;
4663         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4664         if (ret < 0)
4665                 goto tlv_put_failure;
4666         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4667         while (offset < end) {
4668                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
4669
4670                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4671                 if (ret < 0)
4672                         break;
4673                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4674                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4675                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
4676                 ret = send_cmd(sctx);
4677                 if (ret < 0)
4678                         break;
4679                 offset += len;
4680         }
4681 tlv_put_failure:
4682         fs_path_free(p);
4683         return ret;
4684 }
4685
4686 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
4687                             const u64 offset,
4688                             const u64 len)
4689 {
4690         u64 sent = 0;
4691
4692         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
4693                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
4694
4695         while (sent < len) {
4696                 u64 size = len - sent;
4697                 int ret;
4698
4699                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
4700                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
4701                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
4702                 if (ret < 0)
4703                         return ret;
4704                 if (!ret)
4705                         break;
4706                 sent += ret;
4707         }
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
4712                        struct clone_root *clone_root,
4713                        const u64 disk_byte,
4714                        u64 data_offset,
4715                        u64 offset,
4716                        u64 len)
4717 {
4718         struct btrfs_path *path;
4719         struct btrfs_key key;
4720         int ret;
4721
4722         path = alloc_path_for_send();
4723         if (!path)
4724                 return -ENOMEM;
4725
4726         /*
4727          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
4728          * extent items in the respective range in the source file that
4729          * refer to different extents or if we find holes.
4730          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
4731          * operations if needed.
4732          *
4733          * Example:
4734          *
4735          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
4736          * mount /dev/sda /mnt
4737          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
4738          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
4739          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
4740          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
4741          *
4742          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
4743          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
4744          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
4745          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
4746          * the content from bar in the original filesystem.
4747          */
4748         key.objectid = clone_root->ino;
4749         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
4750         key.offset = clone_root->offset;
4751         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
4752         if (ret < 0)
4753                 goto out;
4754         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
4755                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
4756                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
4757                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4758                         path->slots[0]--;
4759         }
4760
4761         while (true) {
4762                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
4763                 int slot = path->slots[0];
4764                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
4765                 u8 type;
4766                 u64 ext_len;
4767                 u64 clone_len;
4768
4769                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
4770                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
4771                         if (ret < 0)
4772                                 goto out;
4773                         else if (ret > 0)
4774                                 break;
4775                         continue;
4776                 }
4777
4778                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
4779
4780                 /*
4781                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
4782                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
4783                  */
4784                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
4785                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4786                         break;
4787
4788                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
4789                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
4790                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4791                         ext_len = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, ei);
4792                         ext_len = PAGE_CACHE_ALIGN(ext_len);
4793                 } else {
4794                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
4795                 }
4796
4797                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
4798                         goto next;
4799
4800                 if (key.offset > clone_root->offset) {
4801                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
4802                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
4803
4804                         if (hole_len > len)
4805                                 hole_len = len;
4806                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
4807                         if (ret < 0)
4808                                 goto out;
4809
4810                         len -= hole_len;
4811                         if (len == 0)
4812                                 break;
4813                         offset += hole_len;
4814                         clone_root->offset += hole_len;
4815                         data_offset += hole_len;
4816                 }
4817
4818                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
4819                         break;
4820
4821                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
4822
4823                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
4824                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
4825                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
4826                 else
4827                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
4828
4829                 if (ret < 0)
4830                         goto out;
4831
4832                 len -= clone_len;
4833                 if (len == 0)
4834                         break;
4835                 offset += clone_len;
4836                 clone_root->offset += clone_len;
4837                 data_offset += clone_len;
4838 next:
4839                 path->slots[0]++;
4840         }
4841
4842         if (len > 0)
4843                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
4844         else
4845                 ret = 0;
4846 out:
4847         btrfs_free_path(path);
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
4852                                struct btrfs_path *path,
4853                                struct btrfs_key *key,
4854                                struct clone_root *clone_root)
4855 {
4856         int ret = 0;
4857         struct btrfs_file_extent_item *ei;
4858         u64 offset = key->offset;
4859         u64 len;
4860         u8 type;
4861         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
4862
4863         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
4864                         struct btrfs_file_extent_item);
4865         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
4866         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4867                 len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
4868                                                    path->slots[0], ei);
4869                 /*
4870                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
4871                  * but there may be items after this page.  Make
4872                  * sure to send the whole thing
4873                  */
4874                 len = PAGE_CACHE_ALIGN(len);
4875         } else {
4876                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
4877         }
4878
4879         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
4880                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
4881         if (len == 0) {
4882                 ret = 0;
4883                 goto out;
4884         }
4885
4886         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
4887                 u64 disk_byte;
4888                 u64 data_offset;
4889
4890                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
4891                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
4892                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
4893                                   offset, len);
4894         } else {
4895                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
4896         }
4897 out:
4898         return ret;
4899 }
4900
4901 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
4902                                struct btrfs_path *left_path,
4903                                struct btrfs_key *ekey)
4904 {
4905         int ret = 0;
4906         struct btrfs_key key;
4907         struct btrfs_path *path = NULL;
4908         struct extent_buffer *eb;
4909         int slot;
4910         struct btrfs_key found_key;
4911         struct btrfs_file_extent_item *ei;
4912         u64 left_disknr;
4913         u64 right_disknr;
4914         u64 left_offset;
4915         u64 right_offset;
4916         u64 left_offset_fixed;
4917         u64 left_len;
4918         u64 right_len;
4919         u64 left_gen;
4920         u64 right_gen;
4921         u8 left_type;
4922         u8 right_type;
4923
4924         path = alloc_path_for_send();
4925         if (!path)
4926                 return -ENOMEM;
4927
4928         eb = left_path->nodes[0];
4929         slot = left_path->slots[0];
4930         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
4931         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
4932
4933         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
4934                 ret = 0;
4935                 goto out;
4936         }
4937         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
4938         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
4939         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
4940         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
4941
4942         /*
4943          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
4944          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
4945          * extents that we iterate.
4946          *
4947          *       |-----L-----|
4948          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
4949          *
4950          *       |-----L-----|
4951          * |--1--|-2b-|...(same as above)
4952          *
4953          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
4954          *       |-----L-----|
4955          * |-----------7-----------|-6-|
4956          *
4957          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
4958          *       |-----L-----|
4959          * |-8-|
4960          * Nothing follows after 8.
4961          */
4962
4963         key.objectid = ekey->objectid;
4964         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
4965         key.offset = ekey->offset;
4966         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
4967         if (ret < 0)
4968                 goto out;
4969         if (ret) {
4970                 ret = 0;
4971                 goto out;
4972         }
4973
4974         /*
4975          * Handle special case where the right side has no extents at all.
4976          */
4977         eb = path->nodes[0];
4978         slot = path->slots[0];
4979         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4980         if (found_key.objectid != key.objectid ||
4981             found_key.type != key.type) {
4982                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
4983                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
4984                 goto out;
4985         }
4986
4987         /*
4988          * We're now on 2a, 2b or 7.
4989          */
4990         key = found_key;
4991         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
4992                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
4993                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
4994                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
4995                         ret = 0;
4996                         goto out;
4997                 }
4998
4999                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5000                 right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5001                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5002                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5003
5004                 /*
5005                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5006                  * This may only happen on the first iteration.
5007                  */
5008                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5009                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5010                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5011                         goto out;
5012                 }
5013
5014                 left_offset_fixed = left_offset;
5015                 if (key.offset < ekey->offset) {
5016                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5017                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5018                 } else {
5019                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5020                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5021                 }
5022
5023                 /*
5024                  * Check if we have the same extent.
5025                  */
5026                 if (left_disknr != right_disknr ||
5027                     left_offset_fixed != right_offset ||
5028                     left_gen != right_gen) {
5029                         ret = 0;
5030                         goto out;
5031                 }
5032
5033                 /*
5034                  * Go to the next extent.
5035                  */
5036                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5037                 if (ret < 0)
5038                         goto out;
5039                 if (!ret) {
5040                         eb = path->nodes[0];
5041                         slot = path->slots[0];
5042                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5043                 }
5044                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5045                     found_key.type != key.type) {
5046                         key.offset += right_len;
5047                         break;
5048                 }
5049                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5050                         ret = 0;
5051                         goto out;
5052                 }
5053                 key = found_key;
5054         }
5055
5056         /*
5057          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5058          * of the right side (treat as changed).
5059          */
5060         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5061                 ret = 1;
5062         else
5063                 ret = 0;
5064
5065
5066 out:
5067         btrfs_free_path(path);
5068         return ret;
5069 }
5070
5071 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5072 {
5073         struct btrfs_path *path;
5074         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5075         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5076         struct btrfs_key key;
5077         u64 extent_end;
5078         u8 type;
5079         int ret;
5080
5081         path = alloc_path_for_send();
5082         if (!path)
5083                 return -ENOMEM;
5084
5085         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5086
5087         key.objectid = sctx->cur_ino;
5088         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5089         key.offset = offset;
5090         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5091         if (ret < 0)
5092                 goto out;
5093         ret = 0;
5094         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5095         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5096                 goto out;
5097
5098         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5099                             struct btrfs_file_extent_item);
5100         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5101         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5102                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5103                                                         path->slots[0], fi);
5104                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5105                                    sctx->send_root->sectorsize);
5106         } else {
5107                 extent_end = key.offset +
5108                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5109         }
5110         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5111 out:
5112         btrfs_free_path(path);
5113         return ret;
5114 }
5115
5116 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5117                            struct btrfs_key *key)
5118 {
5119         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5120         u64 extent_end;
5121         u8 type;
5122         int ret = 0;
5123
5124         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5125                 return 0;
5126
5127         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5128                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5129                 if (ret)
5130                         return ret;
5131         }
5132
5133         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5134                             struct btrfs_file_extent_item);
5135         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5136         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5137                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5138                                                         path->slots[0], fi);
5139                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5140                                    sctx->send_root->sectorsize);
5141         } else {
5142                 extent_end = key->offset +
5143                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5144         }
5145
5146         if (path->slots[0] == 0 &&
5147             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5148                 /*
5149                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5150                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5151                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5152                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5153                  * are located between these 2 leafs.
5154                  */
5155                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5156                 if (ret)
5157                         return ret;
5158         }
5159
5160         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset)
5161                 ret = send_hole(sctx, key->offset);
5162         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5163         return ret;
5164 }
5165
5166 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5167                           struct btrfs_path *path,
5168                           struct btrfs_key *key)
5169 {
5170         struct clone_root *found_clone = NULL;
5171         int ret = 0;
5172
5173         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5174                 return 0;
5175
5176         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5177                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5178                 if (ret < 0)
5179                         goto out;
5180                 if (ret) {
5181                         ret = 0;
5182                         goto out_hole;
5183                 }
5184         } else {
5185                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5186                 u8 type;
5187
5188                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5189                                     struct btrfs_file_extent_item);
5190                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5191                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5192                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5193                         /*
5194                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5195                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5196                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5197                          * the send spec.
5198                          */
5199                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5200                                 ret = 0;
5201                                 goto out;
5202                         }
5203
5204                         /* Have a hole, just skip it. */
5205                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5206                                 ret = 0;
5207                                 goto out;
5208                         }
5209                 }
5210         }
5211
5212         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5213                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5214         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5215                 goto out;
5216
5217         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5218         if (ret)
5219                 goto out;
5220 out_hole:
5221         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5222 out:
5223         return ret;
5224 }
5225
5226 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5227 {
5228         int ret;
5229         struct btrfs_root *root;
5230         struct btrfs_path *path;
5231         struct btrfs_key key;
5232         struct btrfs_key found_key;
5233         struct extent_buffer *eb;
5234         int slot;
5235
5236         root = sctx->send_root;
5237         path = alloc_path_for_send();
5238         if (!path)
5239                 return -ENOMEM;
5240
5241         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5242         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5243         key.offset = 0;
5244         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5245         if (ret < 0)
5246                 goto out;
5247
5248         while (1) {
5249                 eb = path->nodes[0];
5250                 slot = path->slots[0];
5251
5252                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5253                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5254                         if (ret < 0) {
5255                                 goto out;
5256                         } else if (ret > 0) {
5257                                 ret = 0;
5258                                 break;
5259                         }
5260                         continue;
5261                 }
5262
5263                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5264
5265                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5266                     found_key.type != key.type) {
5267                         ret = 0;
5268                         goto out;
5269                 }
5270
5271                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5272                 if (ret < 0)
5273                         goto out;
5274
5275                 path->slots[0]++;
5276         }
5277
5278 out:
5279         btrfs_free_path(path);
5280         return ret;
5281 }
5282
5283 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5284                                            int *pending_move,
5285                                            int *refs_processed)
5286 {
5287         int ret = 0;
5288
5289         if (sctx->cur_ino == 0)
5290                 goto out;
5291         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5292             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5293                 goto out;
5294         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5295                 goto out;
5296
5297         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5298         if (ret < 0)
5299                 goto out;
5300
5301         *refs_processed = 1;
5302 out:
5303         return ret;
5304 }
5305
5306 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5307 {
5308         int ret = 0;
5309         u64 left_mode;
5310         u64 left_uid;
5311         u64 left_gid;
5312         u64 right_mode;
5313         u64 right_uid;
5314         u64 right_gid;
5315         int need_chmod = 0;
5316         int need_chown = 0;
5317         int pending_move = 0;
5318         int refs_processed = 0;
5319
5320         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5321                                               &refs_processed);
5322         if (ret < 0)
5323                 goto out;
5324
5325         /*
5326          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5327          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5328          * inode into account.
5329          *
5330          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5331          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5332          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5333          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5334          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5335          * move/rename will be performed later.
5336          */
5337         if (refs_processed && !pending_move)
5338                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5339
5340         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5341                 goto out;
5342         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5343                 goto out;
5344
5345         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5346                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5347         if (ret < 0)
5348                 goto out;
5349
5350         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5351                 need_chown = 1;
5352                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5353                         need_chmod = 1;
5354         } else {
5355                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5356                                 NULL, NULL, &right_mode, &right_uid,
5357                                 &right_gid, NULL);
5358                 if (ret < 0)
5359                         goto out;
5360
5361                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5362                         need_chown = 1;
5363                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5364                         need_chmod = 1;
5365         }
5366
5367         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5368                 if (need_send_hole(sctx)) {
5369                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5370                             sctx->cur_inode_last_extent <
5371                             sctx->cur_inode_size) {
5372                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5373                                 if (ret)
5374                                         goto out;
5375                         }
5376                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5377                             sctx->cur_inode_size) {
5378                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5379                                 if (ret)
5380                                         goto out;
5381                         }
5382                 }
5383                 ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5384                                 sctx->cur_inode_size);
5385                 if (ret < 0)
5386                         goto out;
5387         }
5388
5389         if (need_chown) {
5390                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5391                                 left_uid, left_gid);
5392                 if (ret < 0)
5393                         goto out;
5394         }
5395         if (need_chmod) {
5396                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5397                                 left_mode);
5398                 if (ret < 0)
5399                         goto out;
5400         }
5401
5402         /*
5403          * If other directory inodes depended on our current directory
5404          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5405          */
5406         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5407                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5408                 if (ret)
5409                         goto out;
5410                 /*
5411                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5412                  * changed between the two trees as we have done changes to
5413                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5414                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5415                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5416                  */
5417                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5418                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5419                 if (ret < 0)
5420                         goto out;
5421         }
5422
5423 out:
5424         return ret;
5425 }
5426
5427 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
5428                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5429 {
5430         int ret = 0;
5431         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
5432         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
5433         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
5434         u64 left_gen = 0;
5435         u64 right_gen = 0;
5436
5437         sctx->cur_ino = key->objectid;
5438         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5439         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
5440
5441         /*
5442          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
5443          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
5444          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
5445          */
5446         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
5447
5448         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
5449             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5450                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
5451                                 sctx->left_path->slots[0],
5452                                 struct btrfs_inode_item);
5453                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
5454                                 left_ii);
5455         } else {
5456                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5457                                 sctx->right_path->slots[0],
5458                                 struct btrfs_inode_item);
5459                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5460                                 right_ii);
5461         }
5462         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5463                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5464                                 sctx->right_path->slots[0],
5465                                 struct btrfs_inode_item);
5466
5467                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5468                                 right_ii);
5469
5470                 /*
5471                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
5472                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
5473                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
5474                  */
5475                 if (left_gen != right_gen &&
5476                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5477                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
5478         }
5479
5480         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
5481                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5482                 sctx->cur_inode_new = 1;
5483                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
5484                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5485                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5486                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5487                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5488                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5489                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5490                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5491                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5492         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
5493                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5494                 sctx->cur_inode_new = 0;
5495                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
5496                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5497                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5498                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5499                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5500         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5501                 /*
5502                  * We need to do some special handling in case the inode was
5503                  * reported as changed with a changed generation number. This
5504                  * means that the original inode was deleted and new inode
5505                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
5506                  * deleted and the new one as new.
5507                  */
5508                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
5509                         /*
5510                          * First, process the inode as if it was deleted.
5511                          */
5512                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5513                         sctx->cur_inode_new = 0;
5514                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
5515                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5516                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5517                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5518                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5519                         ret = process_all_refs(sctx,
5520                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
5521                         if (ret < 0)
5522                                 goto out;
5523
5524                         /*
5525                          * Now process the inode as if it was new.
5526                          */
5527                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5528                         sctx->cur_inode_new = 1;
5529                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5530                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5531                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5532                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5533                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5534                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5535                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5536                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5537                         if (ret < 0)
5538                                 goto out;
5539
5540                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
5541                         if (ret < 0)
5542                                 goto out;
5543                         /*
5544                          * Advance send_progress now as we did not get into
5545                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
5546                          */
5547                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5548
5549                         /*
5550                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
5551                          * they were all new.
5552                          */
5553                         ret = process_all_extents(sctx);
5554                         if (ret < 0)
5555                                 goto out;
5556                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
5557                         if (ret < 0)
5558                                 goto out;
5559                 } else {
5560                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5561                         sctx->cur_inode_new = 0;
5562                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5563                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
5564                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5565                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5566                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5567                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5568                 }
5569         }
5570
5571 out:
5572         return ret;
5573 }
5574
5575 /*
5576  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
5577  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
5578  * first and later process them in process_recorded_refs.
5579  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
5580  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
5581  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
5582  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
5583  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
5584  */
5585 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
5586                        enum btrfs_compare_tree_result result)
5587 {
5588         int ret = 0;
5589
5590         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5591
5592         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
5593             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
5594                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
5595                         ret = record_new_ref(sctx);
5596                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5597                         ret = record_deleted_ref(sctx);
5598                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
5599                         ret = record_changed_ref(sctx);
5600         }
5601
5602         return ret;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
5607  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
5608  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
5609  */
5610 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
5611                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5612 {
5613         int ret = 0;
5614
5615         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5616
5617         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
5618                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
5619                         ret = process_new_xattr(sctx);
5620                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5621                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
5622                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
5623                         ret = process_changed_xattr(sctx);
5624         }
5625
5626         return ret;
5627 }
5628
5629 /*
5630  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
5631  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
5632  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
5633  */
5634 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
5635                           enum btrfs_compare_tree_result result)
5636 {
5637         int ret = 0;
5638
5639         BUG_ON(sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid);
5640
5641         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
5642                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
5643                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
5644                                         sctx->cmp_key);
5645         }
5646
5647         return ret;
5648 }
5649
5650 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
5651 {
5652         u64 orig_gen, new_gen;
5653         int ret;
5654
5655         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
5656                              NULL, NULL);
5657         if (ret)
5658                 return ret;
5659
5660         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
5661                              NULL, NULL, NULL);
5662         if (ret)
5663                 return ret;
5664
5665         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
5666 }
5667
5668 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5669                         struct btrfs_key *key)
5670 {
5671         struct btrfs_inode_extref *extref;
5672         struct extent_buffer *leaf;
5673         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
5674         unsigned long ptr;
5675         u32 item_size;
5676         u32 cur_offset = 0;
5677         int ref_name_len;
5678         int ret = 0;
5679
5680         /* Easy case, just check this one dirid */
5681         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
5682                 dirid = key->offset;
5683
5684                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
5685                 goto out;
5686         }
5687
5688         leaf = path->nodes[0];
5689         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
5690         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
5691         while (cur_offset < item_size) {
5692                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
5693                                                        cur_offset);
5694                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
5695                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
5696                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
5697                 if (dirid == last_dirid)
5698                         continue;
5699                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
5700                 if (ret)
5701                         break;
5702                 last_dirid = dirid;
5703         }
5704 out:
5705         return ret;
5706 }
5707
5708 /*
5709  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
5710  * changed_xxx functions.
5711  */
5712 static int changed_cb(struct btrfs_root *left_root,
5713                       struct btrfs_root *right_root,
5714                       struct btrfs_path *left_path,
5715                       struct btrfs_path *right_path,
5716                       struct btrfs_key *key,
5717                       enum btrfs_compare_tree_result result,
5718                       void *ctx)
5719 {
5720         int ret = 0;
5721         struct send_ctx *sctx = ctx;
5722
5723         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
5724                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
5725                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
5726                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
5727                         if (!ret)
5728                                 return 0;
5729                         if (ret < 0)
5730                                 return ret;
5731                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5732                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
5733                 } else {
5734                         return 0;
5735                 }
5736                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
5737                 ret = 0;
5738         }
5739
5740         sctx->left_path = left_path;
5741         sctx->right_path = right_path;
5742         sctx->cmp_key = key;
5743
5744         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
5745         if (ret < 0)
5746                 goto out;
5747
5748         /* Ignore non-FS objects */
5749         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
5750             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
5751                 goto out;
5752
5753         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
5754                 ret = changed_inode(sctx, result);
5755         else if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
5756                  key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5757                 ret = changed_ref(sctx, result);
5758         else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
5759                 ret = changed_xattr(sctx, result);
5760         else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5761                 ret = changed_extent(sctx, result);
5762
5763 out:
5764         return ret;
5765 }
5766
5767 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
5768 {
5769         int ret;
5770         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
5771         struct btrfs_key key;
5772         struct btrfs_key found_key;
5773         struct btrfs_path *path;
5774         struct extent_buffer *eb;
5775         int slot;
5776
5777         path = alloc_path_for_send();
5778         if (!path)
5779                 return -ENOMEM;
5780
5781         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
5782         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5783         key.offset = 0;
5784
5785         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
5786         if (ret < 0)
5787                 goto out;
5788         if (ret)
5789                 goto out_finish;
5790
5791         while (1) {
5792                 eb = path->nodes[0];
5793                 slot = path->slots[0];
5794                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5795
5796                 ret = changed_cb(send_root, NULL, path, NULL,
5797                                 &found_key, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
5798                 if (ret < 0)
5799                         goto out;
5800
5801                 key.objectid = found_key.objectid;
5802                 key.type = found_key.type;
5803                 key.offset = found_key.offset + 1;
5804
5805                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
5806                 if (ret < 0)
5807                         goto out;
5808                 if (ret) {
5809                         ret  = 0;
5810                         break;
5811                 }
5812         }
5813
5814 out_finish:
5815         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
5816
5817 out:
5818         btrfs_free_path(path);
5819         return ret;
5820 }
5821
5822 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
5823 {
5824         int ret;
5825
5826         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
5827                 ret = send_header(sctx);
5828                 if (ret < 0)
5829                         goto out;
5830         }
5831
5832         ret = send_subvol_begin(sctx);
5833         if (ret < 0)
5834                 goto out;
5835
5836         if (sctx->parent_root) {
5837                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
5838                                 changed_cb, sctx);
5839                 if (ret < 0)
5840                         goto out;
5841                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
5842                 if (ret < 0)
5843                         goto out;
5844         } else {
5845                 ret = full_send_tree(sctx);
5846                 if (ret < 0)
5847                         goto out;
5848         }
5849
5850 out:
5851         free_recorded_refs(sctx);
5852         return ret;
5853 }
5854
5855 /*
5856  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
5857  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
5858  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
5859  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
5860  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
5861  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
5862  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
5863  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
5864  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
5865  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
5866  * current root) or not.
5867  */
5868 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
5869 {
5870         int i;
5871         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
5872
5873 again:
5874         if (sctx->parent_root &&
5875             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
5876                 goto commit_trans;
5877
5878         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
5879                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
5880                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
5881                         goto commit_trans;
5882
5883         if (trans)
5884                 return btrfs_end_transaction(trans, sctx->send_root);
5885
5886         return 0;
5887
5888 commit_trans:
5889         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
5890         if (!trans) {
5891                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
5892                 if (IS_ERR(trans))
5893                         return PTR_ERR(trans);
5894                 goto again;
5895         }
5896
5897         return btrfs_commit_transaction(trans, sctx->send_root);
5898 }
5899
5900 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
5901 {
5902         spin_lock(&root->root_item_lock);
5903         root->send_in_progress--;
5904         /*
5905          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
5906          * can't blindly reset it to 0.
5907          */
5908         if (root->send_in_progress < 0)
5909                 btrfs_err(root->fs_info,
5910                         "send_in_progres unbalanced %d root %llu",
5911                         root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
5912         spin_unlock(&root->root_item_lock);
5913 }
5914
5915 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, void __user *arg_)
5916 {
5917         int ret = 0;
5918         struct btrfs_root *send_root;
5919         struct btrfs_root *clone_root;
5920         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5921         struct btrfs_ioctl_send_args *arg = NULL;
5922         struct btrfs_key key;
5923         struct send_ctx *sctx = NULL;
5924         u32 i;
5925         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
5926         int clone_sources_to_rollback = 0;
5927         int sort_clone_roots = 0;
5928         int index;
5929
5930         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5931                 return -EPERM;
5932
5933         send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
5934         fs_info = send_root->fs_info;
5935
5936         /*
5937          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
5938          * making it RW. This also protects against deletion.
5939          */
5940         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
5941         send_root->send_in_progress++;
5942         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
5943
5944         /*
5945          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
5946          * by the time we get here.
5947          */
5948         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
5949
5950         /*
5951          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
5952          * not RO.
5953          */
5954         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
5955                 ret = -EPERM;
5956                 goto out;
5957         }
5958
5959         arg = memdup_user(arg_, sizeof(*arg));
5960         if (IS_ERR(arg)) {
5961                 ret = PTR_ERR(arg);
5962                 arg = NULL;
5963                 goto out;
5964         }
5965
5966         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
5967                         sizeof(*arg->clone_sources) *
5968                         arg->clone_sources_count)) {
5969                 ret = -EFAULT;
5970                 goto out;
5971         }
5972
5973         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
5974                 ret = -EINVAL;
5975                 goto out;
5976         }
5977
5978         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_NOFS);
5979         if (!sctx) {
5980                 ret = -ENOMEM;
5981                 goto out;
5982         }
5983
5984         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
5985         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
5986         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_NOFS);
5987         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
5988
5989         sctx->flags = arg->flags;
5990
5991         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
5992         if (!sctx->send_filp) {
5993                 ret = -EBADF;
5994                 goto out;
5995         }
5996
5997         sctx->send_root = send_root;
5998         /*
5999          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6000          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6001          */
6002         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6003                 ret = -EPERM;
6004                 goto out;
6005         }
6006
6007         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6008
6009         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6010         sctx->send_buf = vmalloc(sctx->send_max_size);
6011         if (!sctx->send_buf) {
6012                 ret = -ENOMEM;
6013                 goto out;
6014         }
6015
6016         sctx->read_buf = vmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE);
6017         if (!sctx->read_buf) {
6018                 ret = -ENOMEM;
6019                 goto out;
6020         }
6021
6022         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6023         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6024         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6025
6026         sctx->clone_roots = vzalloc(sizeof(struct clone_root) *
6027                         (arg->clone_sources_count + 1));
6028         if (!sctx->clone_roots) {
6029                 ret = -ENOMEM;
6030                 goto out;
6031         }
6032
6033         if (arg->clone_sources_count) {
6034                 clone_sources_tmp = vmalloc(arg->clone_sources_count *
6035                                 sizeof(*arg->clone_sources));
6036                 if (!clone_sources_tmp) {
6037                         ret = -ENOMEM;
6038                         goto out;
6039                 }
6040
6041                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6042                                 arg->clone_sources_count *
6043                                 sizeof(*arg->clone_sources));
6044                 if (ret) {
6045                         ret = -EFAULT;
6046                         goto out;
6047                 }
6048
6049                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6050                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6051                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6052                         key.offset = (u64)-1;
6053
6054                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6055
6056                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6057                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6058                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6059                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6060                                 goto out;
6061                         }
6062                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6063                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6064                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6065                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6066                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6067                                 ret = -EPERM;
6068                                 goto out;
6069                         }
6070                         clone_root->send_in_progress++;
6071                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6072                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6073
6074                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6075                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6076                 }
6077                 vfree(clone_sources_tmp);
6078                 clone_sources_tmp = NULL;
6079         }
6080
6081         if (arg->parent_root) {
6082                 key.objectid = arg->parent_root;
6083                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6084                 key.offset = (u64)-1;
6085
6086                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6087
6088                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6089                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6090                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6091                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6092                         goto out;
6093                 }
6094
6095                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6096                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6097                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6098                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6099                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6100                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6101                         ret = -EPERM;
6102                         goto out;
6103                 }
6104                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6105
6106                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6107         }
6108
6109         /*
6110          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6111          * is behind the current send position. This is checked while searching
6112          * for possible clone sources.
6113          */
6114         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6115
6116         /* We do a bsearch later */
6117         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6118                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6119                         NULL);
6120         sort_clone_roots = 1;
6121
6122         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6123         if (ret)
6124                 goto out;
6125
6126         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6127         ret = send_subvol(sctx);
6128         current->journal_info = NULL;
6129         if (ret < 0)
6130                 goto out;
6131
6132         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6133                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6134                 if (ret < 0)
6135                         goto out;
6136                 ret = send_cmd(sctx);
6137                 if (ret < 0)
6138                         goto out;
6139         }
6140
6141 out:
6142         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6143         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6144                 struct rb_node *n;
6145                 struct pending_dir_move *pm;
6146
6147                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6148                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6149                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6150                         struct pending_dir_move *pm2;
6151
6152                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6153                                                struct pending_dir_move, list);
6154                         free_pending_move(sctx, pm2);
6155                 }
6156                 free_pending_move(sctx, pm);
6157         }
6158
6159         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6160         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6161                 struct rb_node *n;
6162                 struct waiting_dir_move *dm;
6163
6164                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6165                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6166                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6167                 kfree(dm);
6168         }
6169
6170         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6171         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6172                 struct rb_node *n;
6173                 struct orphan_dir_info *odi;
6174
6175                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6176                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6177                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6178         }
6179
6180         if (sort_clone_roots) {
6181                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6182                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6183                                         sctx->clone_roots[i].root);
6184         } else {
6185                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6186                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6187                                         sctx->clone_roots[i].root);
6188
6189                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6190         }
6191         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6192                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6193
6194         kfree(arg);
6195         vfree(clone_sources_tmp);
6196
6197         if (sctx) {
6198                 if (sctx->send_filp)
6199                         fput(sctx->send_filp);
6200
6201                 vfree(sctx->clone_roots);
6202                 vfree(sctx->send_buf);
6203                 vfree(sctx->read_buf);
6204
6205                 name_cache_free(sctx);
6206
6207                 kfree(sctx);
6208         }
6209
6210         return ret;
6211 }