Quelle  file_stressor.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#define _GNU_SOURCE
#define __SANE_USERSPACE_TYPES__

#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mount.h>
#include <unistd.h>

#include "../kselftest_harness.h"

#include <linux/types.h>
#include <linux/mount.h>
#include <sys/syscall.h>

static inline int sys_fsopen(const char *fsname, unsigned int flags)
{
 return syscall(__NR_fsopen, fsname, flags);
}

static inline int sys_fsconfig(int fd, unsigned int cmd, const char *key,
          const char *value, int aux)
{
 return syscall(__NR_fsconfig, fd, cmd, key, value, aux);
}

static inline int sys_fsmount(int fd, unsigned int flags,
         unsigned int attr_flags)
{
 return syscall(__NR_fsmount, fd, flags, attr_flags);
}

#ifndef MOVE_MOUNT_F_EMPTY_PATH
#define MOVE_MOUNT_F_EMPTY_PATH 0x00000004 /* Empty from path permitted */
#endif

static inline int sys_move_mount(int from_dfd, const char *from_pathname,
     int to_dfd, const char *to_pathname,
     unsigned int flags)
{
 return syscall(__NR_move_mount, from_dfd, from_pathname, to_dfd,
         to_pathname, flags);
}

FIXTURE(file_stressor) {
 int fd_tmpfs;
 int nr_procs;
 int max_fds;
 pid_t *pids_openers;
 pid_t *pids_getdents;
 int *fd_proc_pid;
};

FIXTURE_SETUP(file_stressor)
{
 int fd_context;

 ASSERT_EQ(unshare(CLONE_NEWNS), 0);
 ASSERT_EQ(mount(NULL, "/", NULL, MS_SLAVE | MS_REC, NULL), 0);
 ASSERT_EQ(mkdir("/slab_typesafe_by_rcu", 0755), 0);

 fd_context = sys_fsopen("tmpfs", 0);
 ASSERT_GE(fd_context, 0);

 ASSERT_EQ(sys_fsconfig(fd_context, FSCONFIG_CMD_CREATE, NULL, NULL, 0), 0);
 self->fd_tmpfs = sys_fsmount(fd_context, 0, 0);
 ASSERT_GE(self->fd_tmpfs, 0);
 ASSERT_EQ(close(fd_context), 0);

 ASSERT_EQ(sys_move_mount(self->fd_tmpfs, "", -EBADF, "/slab_typesafe_by_rcu", MOVE_MOUNT_F_EMPTY_PATH), 0);

 self->nr_procs = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 self->pids_openers = malloc(sizeof(pid_t) * self->nr_procs);
 ASSERT_NE(self->pids_openers, NULL);
 self->pids_getdents = malloc(sizeof(pid_t) * self->nr_procs);
 ASSERT_NE(self->pids_getdents, NULL);
 self->fd_proc_pid = malloc(sizeof(int) * self->nr_procs);
 ASSERT_NE(self->fd_proc_pid, NULL);
 self->max_fds = 500;
}

FIXTURE_TEARDOWN(file_stressor)
{
 for (int i = 0; i < self->nr_procs; i++) {
  int wstatus;
  pid_t pid;

  pid = waitpid(self->pids_openers[i], &wstatus, 0);
  ASSERT_EQ(pid, self->pids_openers[i]);
  ASSERT_TRUE(!WIFEXITED(wstatus) || !WIFSIGNALED(wstatus));

  pid = waitpid(self->pids_getdents[i], &wstatus, 0);
  ASSERT_EQ(pid, self->pids_getdents[i]);
  ASSERT_TRUE(!WIFEXITED(wstatus) || !WIFSIGNALED(wstatus));
 }
 free(self->pids_openers);
 free(self->pids_getdents);
 ASSERT_EQ(close(self->fd_tmpfs), 0);

 umount2("/slab_typesafe_by_rcu", 0);
 ASSERT_EQ(rmdir("/slab_typesafe_by_rcu"), 0);
}

TEST_F_TIMEOUT(file_stressor, slab_typesafe_by_rcu, 900 * 2)
{
 for (int i = 0; i < self->nr_procs; i++) {
  pid_t pid_self;

  self->pids_openers[i] = fork();
  ASSERT_GE(self->pids_openers[i], 0);

  if (self->pids_openers[i] != 0)
   continue;

  self->pids_openers[i] = getpid();
  for (;;) {
   for (int i = 0; i < self->max_fds; i++) {
    char path[PATH_MAX];
    int fd;

    sprintf(path, "/slab_typesafe_by_rcu/file-%d-%d", self->pids_openers[i], i);
    fd = open(path, O_CREAT | O_RDONLY | O_CLOEXEC, 0644);
    if (fd < 0)
     continue;
   }

   close_range(3, ~0U, 0);
  }

  exit(0);
 }

 for (int i = 0; i < self->nr_procs; i++) {
  char path[PATH_MAX];

  sprintf(path, "/proc/%d/fd/", self->pids_openers[i]);
  self->fd_proc_pid[i] = open(path, O_DIRECTORY | O_RDONLY | O_CLOEXEC);
  ASSERT_GE(self->fd_proc_pid[i], 0);
 }

 for (int i = 0; i < self->nr_procs; i++) {
  self->pids_getdents[i] = fork();
  ASSERT_GE(self->pids_getdents[i], 0);

  if (self->pids_getdents[i] != 0)
   continue;

  self->pids_getdents[i] = getpid();
  for (;;) {
   char ents[1024];
   ssize_t nr_read;

   /*
 * Concurrently read /proc/<pid>/fd/ which roughly does:
 *
 * f = fget_task_next(p, &fd);
 * if (!f)
 * break;
 * data.mode = f->f_mode;
 * fput(f);
 *
 * Which means that it'll try to get a reference to a
 * file in another task's file descriptor table.
 *
 * Under heavy file load it is increasingly likely that
 * the other task will manage to close @file and @file
 * is being recycled due to SLAB_TYPEAFE_BY_RCU
 * concurrently. This will trigger various warnings in
 * the file reference counting code.
 */
   do {
    nr_read = syscall(SYS_getdents64, self->fd_proc_pid[i], ents, sizeof(ents));
   } while (nr_read >= 0);

   lseek(self->fd_proc_pid[i], 0, SEEK_SET);
  }

  exit(0);
 }

 ASSERT_EQ(clock_nanosleep(CLOCK_MONOTONIC, 0, &(struct timespec){ .tv_sec = 900 /* 15 min */ }, NULL), 0);

 for (int i = 0; i < self->nr_procs; i++) {
  kill(self->pids_openers[i], SIGKILL);
  kill(self->pids_getdents[i], SIGKILL);
 }
}

TEST_HARNESS_MAIN