uart: fix race between uart_put_char() and uart_shutdown()
authorTycho Andersen <tycho@tycho.ws>
Fri, 6 Jul 2018 16:24:57 +0000 (10:24 -0600)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Sun, 9 Sep 2018 17:55:56 +0000 (19:55 +0200)
commitd286cfd4527711d7711674b4214099c42d216e85
treefbea1c4626ef844e0ecaa515f1aa90b1ceab6da4
parent5044eb05026e9138ad3a31879bc752009f9248eb
uart: fix race between uart_put_char() and uart_shutdown()

commit a5ba1d95e46ecaea638ddd7cd144107c783acb5d upstream.

We have reports of the following crash:

    PID: 7 TASK: ffff88085c6d61c0 CPU: 1 COMMAND: "kworker/u25:0"
    #0 [ffff88085c6db710] machine_kexec at ffffffff81046239
    #1 [ffff88085c6db760] crash_kexec at ffffffff810fc248
    #2 [ffff88085c6db830] oops_end at ffffffff81008ae7
    #3 [ffff88085c6db860] no_context at ffffffff81050b8f
    #4 [ffff88085c6db8b0] __bad_area_nosemaphore at ffffffff81050d75
    #5 [ffff88085c6db900] bad_area_nosemaphore at ffffffff81050e83
    #6 [ffff88085c6db910] __do_page_fault at ffffffff8105132e
    #7 [ffff88085c6db9b0] do_page_fault at ffffffff8105152c
    #8 [ffff88085c6db9c0] page_fault at ffffffff81a3f122
    [exception RIP: uart_put_char+149]
    RIP: ffffffff814b67b5 RSP: ffff88085c6dba78 RFLAGS: 00010006
    RAX: 0000000000000292 RBX: ffffffff827c5120 RCX: 0000000000000081
    RDX: 0000000000000000 RSI: 000000000000005f RDI: ffffffff827c5120
    RBP: ffff88085c6dba98 R8: 000000000000012c R9: ffffffff822ea320
    R10: ffff88085fe4db04 R11: 0000000000000001 R12: ffff881059f9c000
    R13: 0000000000000001 R14: 000000000000005f R15: 0000000000000fba
    ORIG_RAX: ffffffffffffffff CS: 0010 SS: 0018
    #9 [ffff88085c6dbaa0] tty_put_char at ffffffff81497544
    #10 [ffff88085c6dbac0] do_output_char at ffffffff8149c91c
    #11 [ffff88085c6dbae0] __process_echoes at ffffffff8149cb8b
    #12 [ffff88085c6dbb30] commit_echoes at ffffffff8149cdc2
    #13 [ffff88085c6dbb60] n_tty_receive_buf_fast at ffffffff8149e49b
    #14 [ffff88085c6dbbc0] __receive_buf at ffffffff8149ef5a
    #15 [ffff88085c6dbc20] n_tty_receive_buf_common at ffffffff8149f016
    #16 [ffff88085c6dbca0] n_tty_receive_buf2 at ffffffff8149f194
    #17 [ffff88085c6dbcb0] flush_to_ldisc at ffffffff814a238a
    #18 [ffff88085c6dbd50] process_one_work at ffffffff81090be2
    #19 [ffff88085c6dbe20] worker_thread at ffffffff81091b4d
    #20 [ffff88085c6dbeb0] kthread at ffffffff81096384
    #21 [ffff88085c6dbf50] ret_from_fork at ffffffff81a3d69f

after slogging through some dissasembly:

ffffffff814b6720 <uart_put_char>:
ffffffff814b6720: 55                    push   %rbp
ffffffff814b6721: 48 89 e5              mov    %rsp,%rbp
ffffffff814b6724: 48 83 ec 20           sub    $0x20,%rsp
ffffffff814b6728: 48 89 1c 24           mov    %rbx,(%rsp)
ffffffff814b672c: 4c 89 64 24 08        mov    %r12,0x8(%rsp)
ffffffff814b6731: 4c 89 6c 24 10        mov    %r13,0x10(%rsp)
ffffffff814b6736: 4c 89 74 24 18        mov    %r14,0x18(%rsp)
ffffffff814b673b: e8 b0 8e 58 00        callq  ffffffff81a3f5f0 <mcount>
ffffffff814b6740: 4c 8b a7 88 02 00 00  mov    0x288(%rdi),%r12
ffffffff814b6747: 45 31 ed              xor    %r13d,%r13d
ffffffff814b674a: 41 89 f6              mov    %esi,%r14d
ffffffff814b674d: 49 83 bc 24 70 01 00  cmpq   $0x0,0x170(%r12)
ffffffff814b6754: 00 00
ffffffff814b6756: 49 8b 9c 24 80 01 00  mov    0x180(%r12),%rbx
ffffffff814b675d: 00
ffffffff814b675e: 74 2f                 je     ffffffff814b678f <uart_put_char+0x6f>
ffffffff814b6760: 48 89 df              mov    %rbx,%rdi
ffffffff814b6763: e8 a8 67 58 00        callq  ffffffff81a3cf10 <_raw_spin_lock_irqsave>
ffffffff814b6768: 41 8b 8c 24 78 01 00  mov    0x178(%r12),%ecx
ffffffff814b676f: 00
ffffffff814b6770: 89 ca                 mov    %ecx,%edx
ffffffff814b6772: f7 d2                 not    %edx
ffffffff814b6774: 41 03 94 24 7c 01 00  add    0x17c(%r12),%edx
ffffffff814b677b: 00
ffffffff814b677c: 81 e2 ff 0f 00 00     and    $0xfff,%edx
ffffffff814b6782: 75 23                 jne    ffffffff814b67a7 <uart_put_char+0x87>
ffffffff814b6784: 48 89 c6              mov    %rax,%rsi
ffffffff814b6787: 48 89 df              mov    %rbx,%rdi
ffffffff814b678a: e8 e1 64 58 00        callq  ffffffff81a3cc70 <_raw_spin_unlock_irqrestore>
ffffffff814b678f: 44 89 e8              mov    %r13d,%eax
ffffffff814b6792: 48 8b 1c 24           mov    (%rsp),%rbx
ffffffff814b6796: 4c 8b 64 24 08        mov    0x8(%rsp),%r12
ffffffff814b679b: 4c 8b 6c 24 10        mov    0x10(%rsp),%r13
ffffffff814b67a0: 4c 8b 74 24 18        mov    0x18(%rsp),%r14
ffffffff814b67a5: c9                    leaveq
ffffffff814b67a6: c3                    retq
ffffffff814b67a7: 49 8b 94 24 70 01 00  mov    0x170(%r12),%rdx
ffffffff814b67ae: 00
ffffffff814b67af: 48 63 c9              movslq %ecx,%rcx
ffffffff814b67b2: 41 b5 01              mov    $0x1,%r13b
ffffffff814b67b5: 44 88 34 0a           mov    %r14b,(%rdx,%rcx,1)
ffffffff814b67b9: 41 8b 94 24 78 01 00  mov    0x178(%r12),%edx
ffffffff814b67c0: 00
ffffffff814b67c1: 83 c2 01              add    $0x1,%edx
ffffffff814b67c4: 81 e2 ff 0f 00 00     and    $0xfff,%edx
ffffffff814b67ca: 41 89 94 24 78 01 00  mov    %edx,0x178(%r12)
ffffffff814b67d1: 00
ffffffff814b67d2: eb b0                 jmp    ffffffff814b6784 <uart_put_char+0x64>
ffffffff814b67d4: 66 66 66 2e 0f 1f 84  data32 data32 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
ffffffff814b67db: 00 00 00 00 00

for our build, this is crashing at:

    circ->buf[circ->head] = c;

Looking in uart_port_startup(), it seems that circ->buf (state->xmit.buf)
protected by the "per-port mutex", which based on uart_port_check() is
state->port.mutex. Indeed, the lock acquired in uart_put_char() is
uport->lock, i.e. not the same lock.

Anyway, since the lock is not acquired, if uart_shutdown() is called, the
last chunk of that function may release state->xmit.buf before its assigned
to null, and cause the race above.

To fix it, let's lock uport->lock when allocating/deallocating
state->xmit.buf in addition to the per-port mutex.

v2: switch to locking uport->lock on allocation/deallocation instead of
    locking the per-port mutex in uart_put_char. Note that since
    uport->lock is a spin lock, we have to switch the allocation to
    GFP_ATOMIC.
v3: move the allocation outside the lock, so we can switch back to
    GFP_KERNEL

Signed-off-by: Tycho Andersen <tycho@tycho.ws>
Cc: stable <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
drivers/tty/serial/serial_core.c