ipv4: add reference counting to metrics
authorEric Dumazet <edumazet@google.com>
Thu, 25 May 2017 21:27:35 +0000 (14:27 -0700)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Wed, 7 Jun 2017 10:05:59 +0000 (12:05 +0200)
[ Upstream commit 3fb07daff8e99243366a081e5129560734de4ada ]

Andrey Konovalov reported crashes in ipv4_mtu()

I could reproduce the issue with KASAN kernels, between
10.246.7.151 and 10.246.7.152 :

1) 20 concurrent netperf -t TCP_RR -H 10.246.7.152 -l 1000 &

2) At the same time run following loop :
while :
do
 ip ro add 10.246.7.152 dev eth0 src 10.246.7.151 mtu 1500
 ip ro del 10.246.7.152 dev eth0 src 10.246.7.151 mtu 1500
done

Cong Wang attempted to add back rt->fi in commit
82486aa6f1b9 ("ipv4: restore rt->fi for reference counting")
but this proved to add some issues that were complex to solve.

Instead, I suggested to add a refcount to the metrics themselves,
being a standalone object (in particular, no reference to other objects)

I tried to make this patch as small as possible to ease its backport,
instead of being super clean. Note that we believe that only ipv4 dst
need to take care of the metric refcount. But if this is wrong,
this patch adds the basic infrastructure to extend this to other
families.

Many thanks to Julian Anastasov for reviewing this patch, and Cong Wang
for his efforts on this problem.

Fixes: 2860583fe840 ("ipv4: Kill rt->fi")
Signed-off-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Reported-by: Andrey Konovalov <andreyknvl@google.com>
Reviewed-by: Julian Anastasov <ja@ssi.bg>
Acked-by: Cong Wang <xiyou.wangcong@gmail.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
include/net/dst.h
include/net/ip_fib.h
net/core/dst.c
net/ipv4/fib_semantics.c
net/ipv4/route.c

index c7329dcd90cc0637e16fe65eb78246a5d8d21521..e4f450617919acadd617f5fa4a9e5f056af08420 100644 (file)
@@ -110,10 +110,16 @@ struct dst_entry {
        };
 };
 
+struct dst_metrics {
+       u32             metrics[RTAX_MAX];
+       atomic_t        refcnt;
+};
+extern const struct dst_metrics dst_default_metrics;
+
 u32 *dst_cow_metrics_generic(struct dst_entry *dst, unsigned long old);
-extern const u32 dst_default_metrics[];
 
 #define DST_METRICS_READ_ONLY          0x1UL
+#define DST_METRICS_REFCOUNTED         0x2UL
 #define DST_METRICS_FLAGS              0x3UL
 #define __DST_METRICS_PTR(Y)   \
        ((u32 *)((Y) & ~DST_METRICS_FLAGS))
index 3f98233388fbe181c13063dc27f21fa70a6d5e34..bda1721e9622703ff2d89c63b4f2a12f0741de3c 100644 (file)
@@ -112,11 +112,11 @@ struct fib_info {
        unsigned char           fib_type;
        __be32                  fib_prefsrc;
        u32                     fib_priority;
-       u32                     *fib_metrics;
-#define fib_mtu fib_metrics[RTAX_MTU-1]
-#define fib_window fib_metrics[RTAX_WINDOW-1]
-#define fib_rtt fib_metrics[RTAX_RTT-1]
-#define fib_advmss fib_metrics[RTAX_ADVMSS-1]
+       struct dst_metrics      *fib_metrics;
+#define fib_mtu fib_metrics->metrics[RTAX_MTU-1]
+#define fib_window fib_metrics->metrics[RTAX_WINDOW-1]
+#define fib_rtt fib_metrics->metrics[RTAX_RTT-1]
+#define fib_advmss fib_metrics->metrics[RTAX_ADVMSS-1]
        int                     fib_nhs;
 #ifdef CONFIG_IP_ROUTE_MULTIPATH
        int                     fib_weight;
index a1656e3b8d72a66ff56656284205129ecfd30b3e..d7ad628bf64e4c975ea60c86dc599b0126260d6e 100644 (file)
@@ -151,13 +151,13 @@ int dst_discard_out(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 }
 EXPORT_SYMBOL(dst_discard_out);
 
-const u32 dst_default_metrics[RTAX_MAX + 1] = {
+const struct dst_metrics dst_default_metrics = {
        /* This initializer is needed to force linker to place this variable
         * into const section. Otherwise it might end into bss section.
         * We really want to avoid false sharing on this variable, and catch
         * any writes on it.
         */
-       [RTAX_MAX] = 0xdeadbeef,
+       .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
 };
 
 void dst_init(struct dst_entry *dst, struct dst_ops *ops,
@@ -169,7 +169,7 @@ void dst_init(struct dst_entry *dst, struct dst_ops *ops,
        if (dev)
                dev_hold(dev);
        dst->ops = ops;
-       dst_init_metrics(dst, dst_default_metrics, true);
+       dst_init_metrics(dst, dst_default_metrics.metrics, true);
        dst->expires = 0UL;
        dst->path = dst;
        dst->from = NULL;
@@ -315,25 +315,30 @@ EXPORT_SYMBOL(dst_release);
 
 u32 *dst_cow_metrics_generic(struct dst_entry *dst, unsigned long old)
 {
-       u32 *p = kmalloc(sizeof(u32) * RTAX_MAX, GFP_ATOMIC);
+       struct dst_metrics *p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_ATOMIC);
 
        if (p) {
-               u32 *old_p = __DST_METRICS_PTR(old);
+               struct dst_metrics *old_p = (struct dst_metrics *)__DST_METRICS_PTR(old);
                unsigned long prev, new;
 
-               memcpy(p, old_p, sizeof(u32) * RTAX_MAX);
+               atomic_set(&p->refcnt, 1);
+               memcpy(p->metrics, old_p->metrics, sizeof(p->metrics));
 
                new = (unsigned long) p;
                prev = cmpxchg(&dst->_metrics, old, new);
 
                if (prev != old) {
                        kfree(p);
-                       p = __DST_METRICS_PTR(prev);
+                       p = (struct dst_metrics *)__DST_METRICS_PTR(prev);
                        if (prev & DST_METRICS_READ_ONLY)
                                p = NULL;
+               } else if (prev & DST_METRICS_REFCOUNTED) {
+                       if (atomic_dec_and_test(&old_p->refcnt))
+                               kfree(old_p);
                }
        }
-       return p;
+       BUILD_BUG_ON(offsetof(struct dst_metrics, metrics) != 0);
+       return (u32 *)p;
 }
 EXPORT_SYMBOL(dst_cow_metrics_generic);
 
@@ -342,7 +347,7 @@ void __dst_destroy_metrics_generic(struct dst_entry *dst, unsigned long old)
 {
        unsigned long prev, new;
 
-       new = ((unsigned long) dst_default_metrics) | DST_METRICS_READ_ONLY;
+       new = ((unsigned long) &dst_default_metrics) | DST_METRICS_READ_ONLY;
        prev = cmpxchg(&dst->_metrics, old, new);
        if (prev == old)
                kfree(__DST_METRICS_PTR(old));
index 67d44aa9e09f0b40daf3b2371c9a6cb1b2b35157..b2504712259f2769f19b4440c9c96a6ae338410d 100644 (file)
@@ -204,6 +204,7 @@ static void rt_fibinfo_free_cpus(struct rtable __rcu * __percpu *rtp)
 static void free_fib_info_rcu(struct rcu_head *head)
 {
        struct fib_info *fi = container_of(head, struct fib_info, rcu);
+       struct dst_metrics *m;
 
        change_nexthops(fi) {
                if (nexthop_nh->nh_dev)
@@ -214,8 +215,9 @@ static void free_fib_info_rcu(struct rcu_head *head)
                rt_fibinfo_free(&nexthop_nh->nh_rth_input);
        } endfor_nexthops(fi);
 
-       if (fi->fib_metrics != (u32 *) dst_default_metrics)
-               kfree(fi->fib_metrics);
+       m = fi->fib_metrics;
+       if (m != &dst_default_metrics && atomic_dec_and_test(&m->refcnt))
+               kfree(m);
        kfree(fi);
 }
 
@@ -982,11 +984,11 @@ fib_convert_metrics(struct fib_info *fi, const struct fib_config *cfg)
                        val = 255;
                if (type == RTAX_FEATURES && (val & ~RTAX_FEATURE_MASK))
                        return -EINVAL;
-               fi->fib_metrics[type - 1] = val;
+               fi->fib_metrics->metrics[type - 1] = val;
        }
 
        if (ecn_ca)
-               fi->fib_metrics[RTAX_FEATURES - 1] |= DST_FEATURE_ECN_CA;
+               fi->fib_metrics->metrics[RTAX_FEATURES - 1] |= DST_FEATURE_ECN_CA;
 
        return 0;
 }
@@ -1044,11 +1046,12 @@ struct fib_info *fib_create_info(struct fib_config *cfg)
                goto failure;
        fib_info_cnt++;
        if (cfg->fc_mx) {
-               fi->fib_metrics = kzalloc(sizeof(u32) * RTAX_MAX, GFP_KERNEL);
+               fi->fib_metrics = kzalloc(sizeof(*fi->fib_metrics), GFP_KERNEL);
                if (!fi->fib_metrics)
                        goto failure;
+               atomic_set(&fi->fib_metrics->refcnt, 1);
        } else
-               fi->fib_metrics = (u32 *) dst_default_metrics;
+               fi->fib_metrics = (struct dst_metrics *)&dst_default_metrics;
 
        fi->fib_net = net;
        fi->fib_protocol = cfg->fc_protocol;
@@ -1251,7 +1254,7 @@ int fib_dump_info(struct sk_buff *skb, u32 portid, u32 seq, int event,
        if (fi->fib_priority &&
            nla_put_u32(skb, RTA_PRIORITY, fi->fib_priority))
                goto nla_put_failure;
-       if (rtnetlink_put_metrics(skb, fi->fib_metrics) < 0)
+       if (rtnetlink_put_metrics(skb, fi->fib_metrics->metrics) < 0)
                goto nla_put_failure;
 
        if (fi->fib_prefsrc &&
index 375248b900baac45103f286d086983a6abeaa579..c295d882c6e0aa7258d65768717ba3bcd019a375 100644 (file)
@@ -1356,8 +1356,12 @@ static void rt_add_uncached_list(struct rtable *rt)
 
 static void ipv4_dst_destroy(struct dst_entry *dst)
 {
+       struct dst_metrics *p = (struct dst_metrics *)DST_METRICS_PTR(dst);
        struct rtable *rt = (struct rtable *) dst;
 
+       if (p != &dst_default_metrics && atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
+               kfree(p);
+
        if (!list_empty(&rt->rt_uncached)) {
                struct uncached_list *ul = rt->rt_uncached_list;
 
@@ -1409,7 +1413,11 @@ static void rt_set_nexthop(struct rtable *rt, __be32 daddr,
                        rt->rt_gateway = nh->nh_gw;
                        rt->rt_uses_gateway = 1;
                }
-               dst_init_metrics(&rt->dst, fi->fib_metrics, true);
+               dst_init_metrics(&rt->dst, fi->fib_metrics->metrics, true);
+               if (fi->fib_metrics != &dst_default_metrics) {
+                       rt->dst._metrics |= DST_METRICS_REFCOUNTED;
+                       atomic_inc(&fi->fib_metrics->refcnt);
+               }
 #ifdef CONFIG_IP_ROUTE_CLASSID
                rt->dst.tclassid = nh->nh_tclassid;
 #endif