blk-mq: always free hctx after request queue is freed
authorMing Lei <ming.lei@redhat.com>
Tue, 30 Apr 2019 01:52:27 +0000 (09:52 +0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Sat, 4 May 2019 13:24:08 +0000 (07:24 -0600)
In normal queue cleanup path, hctx is released after request queue
is freed, see blk_mq_release().

However, in __blk_mq_update_nr_hw_queues(), hctx may be freed because
of hw queues shrinking. This way is easy to cause use-after-free,
because: one implicit rule is that it is safe to call almost all block
layer APIs if the request queue is alive; and one hctx may be retrieved
by one API, then the hctx can be freed by blk_mq_update_nr_hw_queues();
finally use-after-free is triggered.

Fixes this issue by always freeing hctx after releasing request queue.
If some hctxs are removed in blk_mq_update_nr_hw_queues(), introduce
a per-queue list to hold them, then try to resuse these hctxs if numa
node is matched.

Cc: Dongli Zhang <dongli.zhang@oracle.com>
Cc: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Cc: Bart Van Assche <bart.vanassche@wdc.com>
Cc: linux-scsi@vger.kernel.org,
Cc: Martin K . Petersen <martin.petersen@oracle.com>,
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>,
Cc: James E . J . Bottomley <jejb@linux.vnet.ibm.com>,
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Tested-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
block/blk-mq.c
include/linux/blk-mq.h
include/linux/blkdev.h

index 17e63d80b6d6020f41b661469a0aa98bb85044cc..08a6248d85365ea87fd414de9577885ee67838bf 100644 (file)
@@ -2269,6 +2269,10 @@ static void blk_mq_exit_hctx(struct request_queue *q,
                set->ops->exit_hctx(hctx, hctx_idx);
 
        blk_mq_remove_cpuhp(hctx);
+
+       spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
+       list_add(&hctx->hctx_list, &q->unused_hctx_list);
+       spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
 }
 
 static void blk_mq_exit_hw_queues(struct request_queue *q,
@@ -2351,6 +2355,8 @@ blk_mq_alloc_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_tag_set *set,
        hctx->queue = q;
        hctx->flags = set->flags & ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
 
+       INIT_LIST_HEAD(&hctx->hctx_list);
+
        /*
         * Allocate space for all possible cpus to avoid allocation at
         * runtime
@@ -2664,15 +2670,17 @@ static int blk_mq_alloc_ctxs(struct request_queue *q)
  */
 void blk_mq_release(struct request_queue *q)
 {
-       struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
-       unsigned int i;
+       struct blk_mq_hw_ctx *hctx, *next;
+       int i;
 
        cancel_delayed_work_sync(&q->requeue_work);
 
-       /* hctx kobj stays in hctx */
-       queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
-               if (!hctx)
-                       continue;
+       queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
+               WARN_ON_ONCE(hctx && list_empty(&hctx->hctx_list));
+
+       /* all hctx are in .unused_hctx_list now */
+       list_for_each_entry_safe(hctx, next, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
+               list_del_init(&hctx->hctx_list);
                kobject_put(&hctx->kobj);
        }
 
@@ -2739,9 +2747,22 @@ static struct blk_mq_hw_ctx *blk_mq_alloc_and_init_hctx(
                struct blk_mq_tag_set *set, struct request_queue *q,
                int hctx_idx, int node)
 {
-       struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
+       struct blk_mq_hw_ctx *hctx = NULL, *tmp;
 
-       hctx = blk_mq_alloc_hctx(q, set, node);
+       /* reuse dead hctx first */
+       spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
+       list_for_each_entry(tmp, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
+               if (tmp->numa_node == node) {
+                       hctx = tmp;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (hctx)
+               list_del_init(&hctx->hctx_list);
+       spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
+
+       if (!hctx)
+               hctx = blk_mq_alloc_hctx(q, set, node);
        if (!hctx)
                goto fail;
 
@@ -2779,10 +2800,8 @@ static void blk_mq_realloc_hw_ctxs(struct blk_mq_tag_set *set,
 
                hctx = blk_mq_alloc_and_init_hctx(set, q, i, node);
                if (hctx) {
-                       if (hctxs[i]) {
+                       if (hctxs[i])
                                blk_mq_exit_hctx(q, set, hctxs[i], i);
-                               kobject_put(&hctxs[i]->kobj);
-                       }
                        hctxs[i] = hctx;
                } else {
                        if (hctxs[i])
@@ -2813,9 +2832,7 @@ static void blk_mq_realloc_hw_ctxs(struct blk_mq_tag_set *set,
                        if (hctx->tags)
                                blk_mq_free_map_and_requests(set, j);
                        blk_mq_exit_hctx(q, set, hctx, j);
-                       kobject_put(&hctx->kobj);
                        hctxs[j] = NULL;
-
                }
        }
        mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
@@ -2858,6 +2875,9 @@ struct request_queue *blk_mq_init_allocated_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
        if (!q->queue_hw_ctx)
                goto err_sys_init;
 
+       INIT_LIST_HEAD(&q->unused_hctx_list);
+       spin_lock_init(&q->unused_hctx_lock);
+
        blk_mq_realloc_hw_ctxs(set, q);
        if (!q->nr_hw_queues)
                goto err_hctxs;
index db29928de46741b0887e6bd13ed577a59684d180..15d1aa53d96c417bce217b39fb609547f479a376 100644 (file)
@@ -70,6 +70,8 @@ struct blk_mq_hw_ctx {
        struct dentry           *sched_debugfs_dir;
 #endif
 
+       struct list_head        hctx_list;
+
        /* Must be the last member - see also blk_mq_hw_ctx_size(). */
        struct srcu_struct      srcu[0];
 };
index bd3e3f09bfa0c715159f62998c9eb2cc9b4c3ee5..1aafeb923e7b0089617341a58670f87d5d3caa46 100644 (file)
@@ -535,6 +535,13 @@ struct request_queue {
 
        struct mutex            sysfs_lock;
 
+       /*
+        * for reusing dead hctx instance in case of updating
+        * nr_hw_queues
+        */
+       struct list_head        unused_hctx_list;
+       spinlock_t              unused_hctx_lock;
+
        atomic_t                mq_freeze_depth;
 
 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_BSG)