af_unix: Allocate struct unix_vertex for each inflight AF_UNIX fd.
authorKuniyuki Iwashima <kuniyu@amazon.com>
Mon, 25 Mar 2024 20:24:11 +0000 (13:24 -0700)
committerJakub Kicinski <kuba@kernel.org>
Fri, 29 Mar 2024 15:27:33 +0000 (08:27 -0700)
We will replace the garbage collection algorithm for AF_UNIX, where
we will consider each inflight AF_UNIX socket as a vertex and its file
descriptor as an edge in a directed graph.

This patch introduces a new struct unix_vertex representing a vertex
in the graph and adds its pointer to struct unix_sock.

When we send a fd using the SCM_RIGHTS message, we allocate struct
scm_fp_list to struct scm_cookie in scm_fp_copy().  Then, we bump
each refcount of the inflight fds' struct file and save them in
scm_fp_list.fp.

After that, unix_attach_fds() inexplicably clones scm_fp_list of
scm_cookie and sets it to skb.  (We will remove this part after
replacing GC.)

Here, we add a new function call in unix_attach_fds() to preallocate
struct unix_vertex per inflight AF_UNIX fd and link each vertex to
skb's scm_fp_list.vertices.

When sendmsg() succeeds later, if the socket of the inflight fd is
still not inflight yet, we will set the preallocated vertex to struct
unix_sock.vertex and link it to a global list unix_unvisited_vertices
under spin_lock(&unix_gc_lock).

If the socket is already inflight, we free the preallocated vertex.
This is to avoid taking the lock unnecessarily when sendmsg() could
fail later.

In the following patch, we will similarly allocate another struct
per edge, which will finally be linked to the inflight socket's
unix_vertex.edges.

And then, we will count the number of edges as unix_vertex.out_degree.

Signed-off-by: Kuniyuki Iwashima <kuniyu@amazon.com>
Acked-by: Paolo Abeni <pabeni@redhat.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20240325202425.60930-2-kuniyu@amazon.com
Signed-off-by: Jakub Kicinski <kuba@kernel.org>
include/net/af_unix.h
include/net/scm.h
net/core/scm.c
net/unix/af_unix.c
net/unix/garbage.c

index 627ea8e2d915984091944cf114c4d46d4631f6f4..c270877a5256dfd77e7775bd1e9bb2e9f8cbfd96 100644 (file)
@@ -22,9 +22,17 @@ extern unsigned int unix_tot_inflight;
 
 void unix_inflight(struct user_struct *user, struct file *fp);
 void unix_notinflight(struct user_struct *user, struct file *fp);
+int unix_prepare_fpl(struct scm_fp_list *fpl);
+void unix_destroy_fpl(struct scm_fp_list *fpl);
 void unix_gc(void);
 void wait_for_unix_gc(struct scm_fp_list *fpl);
 
+struct unix_vertex {
+       struct list_head edges;
+       struct list_head entry;
+       unsigned long out_degree;
+};
+
 struct sock *unix_peer_get(struct sock *sk);
 
 #define UNIX_HASH_MOD  (256 - 1)
@@ -62,6 +70,7 @@ struct unix_sock {
        struct path             path;
        struct mutex            iolock, bindlock;
        struct sock             *peer;
+       struct unix_vertex      *vertex;
        struct list_head        link;
        unsigned long           inflight;
        spinlock_t              lock;
index 92276a2c554368f78b0b21f98294500b911b3a27..e34321b6e204ba8fb29fdd23d613f4361fd7116e 100644 (file)
@@ -27,6 +27,9 @@ struct scm_fp_list {
        short                   count;
        short                   count_unix;
        short                   max;
+#ifdef CONFIG_UNIX
+       struct list_head        vertices;
+#endif
        struct user_struct      *user;
        struct file             *fp[SCM_MAX_FD];
 };
index 9cd4b0a01cd603914daf894b29d5a3dd1f925757..87dfec1c33787db12f6e859348943019def42046 100644 (file)
@@ -89,6 +89,9 @@ static int scm_fp_copy(struct cmsghdr *cmsg, struct scm_fp_list **fplp)
                fpl->count_unix = 0;
                fpl->max = SCM_MAX_FD;
                fpl->user = NULL;
+#if IS_ENABLED(CONFIG_UNIX)
+               INIT_LIST_HEAD(&fpl->vertices);
+#endif
        }
        fpp = &fpl->fp[fpl->count];
 
@@ -376,8 +379,12 @@ struct scm_fp_list *scm_fp_dup(struct scm_fp_list *fpl)
        if (new_fpl) {
                for (i = 0; i < fpl->count; i++)
                        get_file(fpl->fp[i]);
+
                new_fpl->max = new_fpl->count;
                new_fpl->user = get_uid(fpl->user);
+#if IS_ENABLED(CONFIG_UNIX)
+               INIT_LIST_HEAD(&new_fpl->vertices);
+#endif
        }
        return new_fpl;
 }
index 5b41e2321209ae0a17ac97d7214eefd252ec0180..a3b25d3115608880fb11f02f6b20f00357e7f582 100644 (file)
@@ -980,6 +980,7 @@ static struct sock *unix_create1(struct net *net, struct socket *sock, int kern,
        sk->sk_destruct         = unix_sock_destructor;
        u = unix_sk(sk);
        u->inflight = 0;
+       u->vertex = NULL;
        u->path.dentry = NULL;
        u->path.mnt = NULL;
        spin_lock_init(&u->lock);
@@ -1805,6 +1806,9 @@ static int unix_attach_fds(struct scm_cookie *scm, struct sk_buff *skb)
        for (i = scm->fp->count - 1; i >= 0; i--)
                unix_inflight(scm->fp->user, scm->fp->fp[i]);
 
+       if (unix_prepare_fpl(UNIXCB(skb).fp))
+               return -ENOMEM;
+
        return 0;
 }
 
@@ -1815,6 +1819,8 @@ static void unix_detach_fds(struct scm_cookie *scm, struct sk_buff *skb)
        scm->fp = UNIXCB(skb).fp;
        UNIXCB(skb).fp = NULL;
 
+       unix_destroy_fpl(scm->fp);
+
        for (i = scm->fp->count - 1; i >= 0; i--)
                unix_notinflight(scm->fp->user, scm->fp->fp[i]);
 }
index fa39b626523851df29275f1448d30a7390e7e0fb..75bdf66b81df7a5514c14db790ceed707e76d725 100644 (file)
@@ -101,6 +101,44 @@ struct unix_sock *unix_get_socket(struct file *filp)
        return NULL;
 }
 
+static void unix_free_vertices(struct scm_fp_list *fpl)
+{
+       struct unix_vertex *vertex, *next_vertex;
+
+       list_for_each_entry_safe(vertex, next_vertex, &fpl->vertices, entry) {
+               list_del(&vertex->entry);
+               kfree(vertex);
+       }
+}
+
+int unix_prepare_fpl(struct scm_fp_list *fpl)
+{
+       struct unix_vertex *vertex;
+       int i;
+
+       if (!fpl->count_unix)
+               return 0;
+
+       for (i = 0; i < fpl->count_unix; i++) {
+               vertex = kmalloc(sizeof(*vertex), GFP_KERNEL);
+               if (!vertex)
+                       goto err;
+
+               list_add(&vertex->entry, &fpl->vertices);
+       }
+
+       return 0;
+
+err:
+       unix_free_vertices(fpl);
+       return -ENOMEM;
+}
+
+void unix_destroy_fpl(struct scm_fp_list *fpl)
+{
+       unix_free_vertices(fpl);
+}
+
 DEFINE_SPINLOCK(unix_gc_lock);
 unsigned int unix_tot_inflight;
 static LIST_HEAD(gc_candidates);