kernel BUG in f2fs_new_node_page

From: Dipanjan Das
Date: Fri Jul 22 2022 - 11:11:02 EST

Hi,

We would like to report the following bug which has been found by our
modified version of syzkaller.

======================================================
description: kernel BUG in f2fs_new_node_page
affected file: fs/f2fs/node.c
kernel version: 5.19-rc6
kernel commit: 32346491ddf24599decca06190ebca03ff9de7f8
git tree: upstream
kernel config: https://syzkaller.appspot.com/text?tag=KernelConfig&x=cd73026ceaed1402
crash reproducer: attached
======================================================
Crash log:
======================================================
kernel BUG at fs/f2fs/node.c:1295!
invalid opcode: 0000 [#1] PREEMPT SMP KASAN
CPU: 1 PID: 15331 Comm: syz-executor.5 Tainted: G OE
5.19.0-rc6-g2eae0556bb9d #2
Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS
1.13.0-1ubuntu1.1 04/01/2014
RIP: 0010:f2fs_new_node_page+0x19ac/0x1fc0 fs/f2fs/node.c:1295
Code: 14 02 48 89 c8 83 e0 07 83 c0 03 38 d0 7c 08 84 d2 0f 85 03 06
00 00 03 ab 9c 0d 00 00 83 c5 01 e9 78 ea ff ff e8 54 71 d2 fd <0f> 0b
e8 4d 71 d2 fd 4c 89 e7 e8 55 64 54 fe e9 d5 f6 ff ff e8 3b
RSP: 0018:ffffc9000261f6b8 EFLAGS: 00010246
RAX: 0000000000000000 RBX: ffff88812ce48000 RCX: ffff888155b7bb00
RDX: 0000000000000000 RSI: ffff888155b7bb00 RDI: 0000000000000002
RBP: 0000000000002002 R08: ffffffff83a85f6c R09: 0000000000000000
R10: 0000000000000005 R11: 000000000000000b R12: ffffffff8dbb40bc
R13: ffffea0005f1d6c0 R14: ffffc9000261f720 R15: ffff88812ce49390
FS: 00007fa403612700(0000) GS:ffff8881f5f00000(0000) knlGS:0000000000000000
CS: 0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
CR2: 00007ff76ba2f000 CR3: 00000001255c3000 CR4: 0000000000150ee0
Call Trace:
<TASK>
write_all_xattrs fs/f2fs/xattr.c:487 [inline]
__f2fs_setxattr+0xe76/0x2e10 fs/f2fs/xattr.c:743
f2fs_setxattr+0x233/0xab0 fs/f2fs/xattr.c:790
f2fs_xattr_generic_set+0x133/0x170 fs/f2fs/xattr.c:86
__vfs_setxattr+0x115/0x180 fs/xattr.c:182
__vfs_setxattr_noperm+0x125/0x5f0 fs/xattr.c:216
__vfs_setxattr_locked+0x1cf/0x260 fs/xattr.c:277
vfs_setxattr+0x13f/0x330 fs/xattr.c:303
setxattr+0x146/0x160 fs/xattr.c:611
path_setxattr+0x1a7/0x1d0 fs/xattr.c:630
__do_sys_lsetxattr fs/xattr.c:653 [inline]
__se_sys_lsetxattr fs/xattr.c:649 [inline]
__x64_sys_lsetxattr+0xbd/0x150 fs/xattr.c:649
do_syscall_x64 arch/x86/entry/common.c:50 [inline]
do_syscall_64+0x35/0xb0 arch/x86/entry/common.c:80
entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x46/0xb0
RIP: 0033:0x7fa404e8d4ed
Code: 02 b8 ff ff ff ff c3 66 0f 1f 44 00 00 f3 0f 1e fa 48 89 f8 48
89 f7 48 89 d6 48 89 ca 4d 89 c2 4d 89 c8 4c 8b 4c 24 08 0f 05 <48> 3d
01 f0 ff ff 73 01 c3 48 c7 c1 b8 ff ff ff f7 d8 64 89 01 48
RSP: 002b:00007fa403611be8 EFLAGS: 00000246 ORIG_RAX: 00000000000000bd
RAX: ffffffffffffffda RBX: 00007fa404fabf60 RCX: 00007fa404e8d4ed
RDX: 0000000020000480 RSI: 0000000020000080 RDI: 0000000020000040
RBP: 00007fa404ef92e1 R08: 0000000000000000 R09: 0000000000000000
R10: 0000000000000039 R11: 0000000000000246 R12: 0000000000000000
R13: 00007ffd4aa78f7f R14: 00007fa404fabf60 R15: 00007fa403611d80
</TASK>
Modules linked in: uio_ivshmem(OE) uio(E)
---[ end trace 0000000000000000 ]---
RIP: 0010:f2fs_new_node_page+0x19ac/0x1fc0 fs/f2fs/node.c:1295
Code: 14 02 48 89 c8 83 e0 07 83 c0 03 38 d0 7c 08 84 d2 0f 85 03 06
00 00 03 ab 9c 0d 00 00 83 c5 01 e9 78 ea ff ff e8 54 71 d2 fd <0f> 0b
e8 4d 71 d2 fd 4c 89 e7 e8 55 64 54 fe e9 d5 f6 ff ff e8 3b
RSP: 0018:ffffc9000261f6b8 EFLAGS: 00010246
RAX: 0000000000000000 RBX: ffff88812ce48000 RCX: ffff888155b7bb00
RDX: 0000000000000000 RSI: ffff888155b7bb00 RDI: 0000000000000002
RBP: 0000000000002002 R08: ffffffff83a85f6c R09: 0000000000000000
R10: 0000000000000005 R11: 000000000000000b R12: ffffffff8dbb40bc
R13: ffffea0005f1d6c0 R14: ffffc9000261f720 R15: ffff88812ce49390
FS: 00007fa403612700(0000) GS:ffff8881f5f00000(0000) knlGS:0000000000000000
CS: 0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
CR2: 00007ff76ba44000 CR3: 00000001255c3000 CR4: 0000000000150ee0

--
Thanks and Regards,

Dipanjan
// autogenerated by syzkaller (https://github.com/google/syzkaller)

#define _GNU_SOURCE

#include <dirent.h>
#include <endian.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mount.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#include <linux/loop.h>

#ifndef __NR_memfd_create
#define __NR_memfd_create 319
#endif

static unsigned long long procid;

static void sleep_ms(uint64_t ms)
{
usleep(ms * 1000);
}

static uint64_t current_time_ms(void)
{
struct timespec ts;
if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts))
exit(1);
return (uint64_t)ts.tv_sec * 1000 + (uint64_t)ts.tv_nsec / 1000000;
}

static bool write_file(const char* file, const char* what, ...)
{
char buf[1024];
va_list args;
va_start(args, what);
vsnprintf(buf, sizeof(buf), what, args);
va_end(args);
buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
int len = strlen(buf);
int fd = open(file, O_WRONLY | O_CLOEXEC);
if (fd == -1)
return false;
if (write(fd, buf, len) != len) {
int err = errno;
close(fd);
errno = err;
return false;
}
close(fd);
return true;
}

struct fs_image_segment {
void* data;
uintptr_t size;
uintptr_t offset;
};

#define IMAGE_MAX_SEGMENTS 4096
#define IMAGE_MAX_SIZE (129 << 20)

static unsigned long fs_image_segment_check(unsigned long size, unsigned long nsegs, struct fs_image_segment* segs)
{
if (nsegs > IMAGE_MAX_SEGMENTS)
nsegs = IMAGE_MAX_SEGMENTS;
for (size_t i = 0; i < nsegs; i++) {
if (segs[i].size > IMAGE_MAX_SIZE)
segs[i].size = IMAGE_MAX_SIZE;
segs[i].offset %= IMAGE_MAX_SIZE;
if (segs[i].offset > IMAGE_MAX_SIZE - segs[i].size)
segs[i].offset = IMAGE_MAX_SIZE - segs[i].size;
if (size < segs[i].offset + segs[i].offset)
size = segs[i].offset + segs[i].offset;
}
if (size > IMAGE_MAX_SIZE)
size = IMAGE_MAX_SIZE;
return size;
}
static int setup_loop_device(long unsigned size, long unsigned nsegs, struct fs_image_segment* segs, const char* loopname, int* memfd_p, int* loopfd_p)
{
int err = 0, loopfd = -1;
size = fs_image_segment_check(size, nsegs, segs);
int memfd = syscall(__NR_memfd_create, "syzkaller", 0);
if (memfd == -1) {
err = errno;
goto error;
}
if (ftruncate(memfd, size)) {
err = errno;
goto error_close_memfd;
}
for (size_t i = 0; i < nsegs; i++) {
if (pwrite(memfd, segs[i].data, segs[i].size, segs[i].offset) < 0) {
}
}
loopfd = open(loopname, O_RDWR);
if (loopfd == -1) {
err = errno;
goto error_close_memfd;
}
if (ioctl(loopfd, LOOP_SET_FD, memfd)) {
if (errno != EBUSY) {
err = errno;
goto error_close_loop;
}
ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
usleep(1000);
if (ioctl(loopfd, LOOP_SET_FD, memfd)) {
err = errno;
goto error_close_loop;
}
}
*memfd_p = memfd;
*loopfd_p = loopfd;
return 0;

error_close_loop:
close(loopfd);
error_close_memfd:
close(memfd);
error:
errno = err;
return -1;
}

static long syz_mount_image(volatile long fsarg, volatile long dir, volatile unsigned long size, volatile unsigned long nsegs, volatile long segments, volatile long flags, volatile long optsarg)
{
struct fs_image_segment* segs = (struct fs_image_segment*)segments;
int res = -1, err = 0, loopfd = -1, memfd = -1, need_loop_device = !!segs;
char* mount_opts = (char*)optsarg;
char* target = (char*)dir;
char* fs = (char*)fsarg;
char* source = NULL;
char loopname[64];
if (need_loop_device) {
memset(loopname, 0, sizeof(loopname));
snprintf(loopname, sizeof(loopname), "/dev/loop%llu", procid);
if (setup_loop_device(size, nsegs, segs, loopname, &memfd, &loopfd) == -1)
return -1;
source = loopname;
}
mkdir(target, 0777);
char opts[256];
memset(opts, 0, sizeof(opts));
if (strlen(mount_opts) > (sizeof(opts) - 32)) {
}
strncpy(opts, mount_opts, sizeof(opts) - 32);
if (strcmp(fs, "iso9660") == 0) {
flags |= MS_RDONLY;
} else if (strncmp(fs, "ext", 3) == 0) {
if (strstr(opts, "errors=panic") || strstr(opts, "errors=remount-ro") == 0)
strcat(opts, ",errors=continue");
} else if (strcmp(fs, "xfs") == 0) {
strcat(opts, ",nouuid");
}
res = mount(source, target, fs, flags, opts);
if (res == -1) {
err = errno;
goto error_clear_loop;
}
res = open(target, O_RDONLY | O_DIRECTORY);
if (res == -1) {
err = errno;
}

error_clear_loop:
if (need_loop_device) {
ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
close(loopfd);
close(memfd);
}
errno = err;
return res;
}

static void kill_and_wait(int pid, int* status)
{
kill(-pid, SIGKILL);
kill(pid, SIGKILL);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (waitpid(-1, status, WNOHANG | __WALL) == pid)
return;
usleep(1000);
}
DIR* dir = opendir("/sys/fs/fuse/connections");
if (dir) {
for (;;) {
struct dirent* ent = readdir(dir);
if (!ent)
break;
if (strcmp(ent->d_name, ".") == 0 || strcmp(ent->d_name, "..") == 0)
continue;
char abort[300];
snprintf(abort, sizeof(abort), "/sys/fs/fuse/connections/%s/abort", ent->d_name);
int fd = open(abort, O_WRONLY);
if (fd == -1) {
continue;
}
if (write(fd, abort, 1) < 0) {
}
close(fd);
}
closedir(dir);
} else {
}
while (waitpid(-1, status, __WALL) != pid) {
}
}

static void reset_loop()
{
char buf[64];
snprintf(buf, sizeof(buf), "/dev/loop%llu", procid);
int loopfd = open(buf, O_RDWR);
if (loopfd != -1) {
ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
close(loopfd);
}
}

static void setup_test()
{
prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGKILL, 0, 0, 0);
setpgrp();
write_file("/proc/self/oom_score_adj", "1000");
}

static void execute_one(void);

#define WAIT_FLAGS __WALL

static void loop(void)
{
int iter = 0;
for (;; iter++) {
reset_loop();
int pid = fork();
if (pid < 0)
exit(1);
if (pid == 0) {
setup_test();
execute_one();
exit(0);
}
int status = 0;
uint64_t start = current_time_ms();
for (;;) {
if (waitpid(-1, &status, WNOHANG | WAIT_FLAGS) == pid)
break;
sleep_ms(1);
if (current_time_ms() - start < 5000)
continue;
kill_and_wait(pid, &status);
break;
}
}
}

void execute_one(void)
{
memcpy((void*)0x20000000, "f2fs\000", 5);
memcpy((void*)0x20000100, "./file0\000", 8);
*(uint64_t*)0x20000200 = 0x20010000;
memcpy((void*)0x20010000, "\x10\x20\xf5\xf2\x01\x00\x0b\x00\x09\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x0c\x00\x00\x00\x09\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0b\x00\x00\x00\x1e\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x16\x00\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x08\x00\x00\x00\x0c\x00\x00\x00\x10\x00\x00\x00\x14\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x83\xee\x40\x10\x59\xd8\x45\xf7\x9d\xce\xcd\xc6\xa3\x51\x0a\x06\x00\x00\x00\x00", 128);
*(uint64_t*)0x20000208 = 0x80;
*(uint64_t*)0x20000210 = 0x400;
*(uint64_t*)0x20000218 = 0;
*(uint64_t*)0x20000220 = 0;
*(uint64_t*)0x20000228 = 0x860;
*(uint64_t*)0x20000230 = 0;
*(uint64_t*)0x20000238 = 0;
*(uint64_t*)0x20000240 = 0xa80;
*(uint64_t*)0x20000248 = 0;
*(uint64_t*)0x20000250 = 0;
*(uint64_t*)0x20000258 = 0xb80;
*(uint64_t*)0x20000260 = 0;
*(uint64_t*)0x20000268 = 0;
*(uint64_t*)0x20000270 = 0xec0;
*(uint64_t*)0x20000278 = 0;
*(uint64_t*)0x20000280 = 0;
*(uint64_t*)0x20000288 = 0x1400;
*(uint64_t*)0x20000290 = 0;
*(uint64_t*)0x20000298 = 0;
*(uint64_t*)0x200002a0 = 0x1860;
*(uint64_t*)0x200002a8 = 0;
*(uint64_t*)0x200002b0 = 0;
*(uint64_t*)0x200002b8 = 0x1a80;
*(uint64_t*)0x200002c0 = 0;
*(uint64_t*)0x200002c8 = 0;
*(uint64_t*)0x200002d0 = 0x1b80;
*(uint64_t*)0x200002d8 = 0;
*(uint64_t*)0x200002e0 = 0;
*(uint64_t*)0x200002e8 = 0x1ec0;
*(uint64_t*)0x200002f0 = 0;
*(uint64_t*)0x200002f8 = 0;
*(uint64_t*)0x20000300 = 0x400000;
*(uint64_t*)0x20000308 = 0;
*(uint64_t*)0x20000310 = 0;
*(uint64_t*)0x20000318 = 0x400fe0;
*(uint64_t*)0x20000320 = 0;
*(uint64_t*)0x20000328 = 0;
*(uint64_t*)0x20000330 = 0x4011e0;
*(uint64_t*)0x20000338 = 0;
*(uint64_t*)0x20000340 = 0;
*(uint64_t*)0x20000348 = 0x401240;
*(uint64_t*)0x20000350 = 0;
*(uint64_t*)0x20000358 = 0;
*(uint64_t*)0x20000360 = 0x401280;
*(uint64_t*)0x20000368 = 0;
*(uint64_t*)0x20000370 = 0;
*(uint64_t*)0x20000378 = 0x4012e0;
*(uint64_t*)0x20000380 = 0;
*(uint64_t*)0x20000388 = 0;
*(uint64_t*)0x20000390 = 0x401320;
*(uint64_t*)0x20000398 = 0;
*(uint64_t*)0x200003a0 = 0;
*(uint64_t*)0x200003a8 = 8;
*(uint64_t*)0x200003b0 = 0;
*(uint64_t*)0x200003b8 = 0;
*(uint64_t*)0x200003c0 = 0x4013e0;
*(uint64_t*)0x200003c8 = 0;
*(uint64_t*)0x200003d0 = 0;
*(uint64_t*)0x200003d8 = 0x402000;
*(uint64_t*)0x200003e0 = 0;
*(uint64_t*)0x200003e8 = 0;
*(uint64_t*)0x200003f0 = 0x402e00;
*(uint64_t*)0x200003f8 = 0;
*(uint64_t*)0x20000400 = 0;
*(uint64_t*)0x20000408 = 0x402fe0;
*(uint64_t*)0x20000410 = 0;
*(uint64_t*)0x20000418 = 0;
*(uint64_t*)0x20000420 = 0x403fe0;
*(uint64_t*)0x20000428 = 0;
*(uint64_t*)0x20000430 = 0;
*(uint64_t*)0x20000438 = 0x404fe0;
*(uint64_t*)0x20000440 = 0;
*(uint64_t*)0x20000448 = 0;
*(uint64_t*)0x20000450 = 0x405fe0;
*(uint64_t*)0x20000458 = 0;
*(uint64_t*)0x20000460 = 0;
*(uint64_t*)0x20000468 = 0x5ff000;
*(uint64_t*)0x20000470 = 0;
*(uint64_t*)0x20000478 = 0;
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*(uint64_t*)0x20000488 = 0x20011d00;
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syscall(__NR_lsetxattr, 0x20000040ul, 0x20000080ul, 0ul, 0ul, 0ul);

}
int main(void)
{
syscall(__NR_mmap, 0x1ffff000ul, 0x1000ul, 0ul, 0x32ul, -1, 0ul);
syscall(__NR_mmap, 0x20000000ul, 0x1000000ul, 7ul, 0x32ul, -1, 0ul);
syscall(__NR_mmap, 0x21000000ul, 0x1000ul, 0ul, 0x32ul, -1, 0ul);
loop();
return 0;
}

Attachment: repro.syz
Description: Binary data