block: Fix a race between the cgroup code and request queue initialization
authorBart Van Assche <bart.vanassche@wdc.com>
Wed, 28 Feb 2018 18:15:32 +0000 (10:15 -0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Wed, 28 Feb 2018 19:23:35 +0000 (12:23 -0700)
Initialize the request queue lock earlier such that the following
race can no longer occur:

blk_init_queue_node()             blkcg_print_blkgs()
  blk_alloc_queue_node (1)
    q->queue_lock = &q->__queue_lock (2)
    blkcg_init_queue(q) (3)
                                    spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock) (4)
  q->queue_lock = lock (5)
                                    spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock) (6)

(1) allocate an uninitialized queue;
(2) initialize queue_lock to its default internal lock;
(3) initialize blkcg part of request queue, which will create blkg and
    then insert it to blkg_list;
(4) traverse blkg_list and find the created blkg, and then take its
    queue lock, here it is the default *internal lock*;
(5) *race window*, now queue_lock is overridden with *driver specified
    lock*;
(6) now unlock *driver specified lock*, not the locked *internal lock*,
    unlock balance breaks.

The changes in this patch are as follows:
- Move the .queue_lock initialization from blk_init_queue_node() into
  blk_alloc_queue_node().
- Only override the .queue_lock pointer for legacy queues because it
  is not useful for blk-mq queues to override this pointer.
- For all all block drivers that initialize .queue_lock explicitly,
  change the blk_alloc_queue() call in the driver into a
  blk_alloc_queue_node() call and remove the explicit .queue_lock
  initialization. Additionally, initialize the spin lock that will
  be used as queue lock earlier if necessary.

Reported-by: Joseph Qi <joseph.qi@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@wdc.com>
Reviewed-by: Joseph Qi <joseph.qi@linux.alibaba.com>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Cc: Ulf Hansson <ulf.hansson@linaro.org>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
block/blk-core.c
drivers/block/drbd/drbd_main.c
drivers/block/umem.c

index e873a24bf82d17d8e33015c3544e99acd974a9d6..41c74b37be85e44bd2a3d0adf59a574449e81fe9 100644 (file)
@@ -888,6 +888,19 @@ static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
        kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
 }
 
+/**
+ * blk_alloc_queue_node - allocate a request queue
+ * @gfp_mask: memory allocation flags
+ * @node_id: NUMA node to allocate memory from
+ * @lock: For legacy queues, pointer to a spinlock that will be used to e.g.
+ *        serialize calls to the legacy .request_fn() callback. Ignored for
+ *       blk-mq request queues.
+ *
+ * Note: pass the queue lock as the third argument to this function instead of
+ * setting the queue lock pointer explicitly to avoid triggering a sporadic
+ * crash in the blkcg code. This function namely calls blkcg_init_queue() and
+ * the queue lock pointer must be set before blkcg_init_queue() is called.
+ */
 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id,
                                           spinlock_t *lock)
 {
@@ -940,11 +953,8 @@ struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t gfp_mask, int node_id,
        mutex_init(&q->sysfs_lock);
        spin_lock_init(&q->__queue_lock);
 
-       /*
-        * By default initialize queue_lock to internal lock and driver can
-        * override it later if need be.
-        */
-       q->queue_lock = &q->__queue_lock;
+       if (!q->mq_ops)
+               q->queue_lock = lock ? : &q->__queue_lock;
 
        /*
         * A queue starts its life with bypass turned on to avoid
@@ -1031,13 +1041,11 @@ blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn, spinlock_t *lock, int node_id)
 {
        struct request_queue *q;
 
-       q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id, NULL);
+       q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, node_id, lock);
        if (!q)
                return NULL;
 
        q->request_fn = rfn;
-       if (lock)
-               q->queue_lock = lock;
        if (blk_init_allocated_queue(q) < 0) {
                blk_cleanup_queue(q);
                return NULL;
index 0a0394aa1b9cf1c523ada73dcc3363e23c7a0204..185f1ef00a7c23a37665f1bc1a45285a1165ebca 100644 (file)
@@ -2816,7 +2816,7 @@ enum drbd_ret_code drbd_create_device(struct drbd_config_context *adm_ctx, unsig
 
        drbd_init_set_defaults(device);
 
-       q = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
+       q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE, &resource->req_lock);
        if (!q)
                goto out_no_q;
        device->rq_queue = q;
@@ -2848,7 +2848,6 @@ enum drbd_ret_code drbd_create_device(struct drbd_config_context *adm_ctx, unsig
        /* Setting the max_hw_sectors to an odd value of 8kibyte here
           This triggers a max_bio_size message upon first attach or connect */
        blk_queue_max_hw_sectors(q, DRBD_MAX_BIO_SIZE_SAFE >> 8);
-       q->queue_lock = &resource->req_lock;
 
        device->md_io.page = alloc_page(GFP_KERNEL);
        if (!device->md_io.page)
index 8077123678ad8b27fb7807f230ca76c3b0a37e01..5c7fb8cc41495fcb8aad9ba8117f2f287484d8ac 100644 (file)
@@ -888,13 +888,14 @@ static int mm_pci_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
        card->Active = -1;      /* no page is active */
        card->bio = NULL;
        card->biotail = &card->bio;
+       spin_lock_init(&card->lock);
 
-       card->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
+       card->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE,
+                                          &card->lock);
        if (!card->queue)
                goto failed_alloc;
 
        blk_queue_make_request(card->queue, mm_make_request);
-       card->queue->queue_lock = &card->lock;
        card->queue->queuedata = card;
 
        tasklet_init(&card->tasklet, process_page, (unsigned long)card);
@@ -968,8 +969,6 @@ static int mm_pci_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
        dev_printk(KERN_INFO, &card->dev->dev,
                "Window size %d bytes, IRQ %d\n", data, dev->irq);
 
-       spin_lock_init(&card->lock);
-
        pci_set_drvdata(dev, card);
 
        if (pci_write_cmd != 0x0F)      /* If not Memory Write & Invalidate */