🇰🇷 한글 설명
Linux 커널의 Btrfs 파일 시스템에서 run_delalloc_nocow() 함수가 실패할 때 folio(페이지 단위 메모리 관리 구조체)를 적절히 정리하지 못하는 취약점입니다. 이로 인해 잠금 상태가 맞지 않는 folio에 대해 쓰기 작업이 시도되어 시스템 크래시(VM_BUG_ON_FOLIO)가 발생할 수 있습니다.
💡 쉬운 설명
파일을 저장하는 과정에서 오류가 발생했을 때, 컴퓨터가 메모리를 정리하는 방식이 잘못되어 시스템이 갑자기 멈추거나 꺼질 수 있는 문제입니다. 데이터 저장 중 예외 상황이 발생하면 시스템 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.
🇺🇸 원문 (English)
In the Linux kernel, the following vulnerability has been resolved:
btrfs: do proper folio cleanup when run_delalloc_nocow() failed
[BUG]
With CONFIG_DEBUG_VM set, test case generic/476 has some chance to crash
with the following VM_BUG_ON_FOLIO():
BTRFS error (device dm-3): cow_file_range failed, start 1146880 end 1253375 len 106496 ret -28
BTRFS error (device dm-3): run_delalloc_nocow failed, start 1146880 end 1253375 len 106496 ret -28
page: refcount:4 mapcount:0 mapping:00000000592787cc index:0x12 pfn:0x10664
aops:btrfs_aops [btrfs] ino:101 dentry name(?):"f1774"
flags: 0x2fffff80004028(uptodate|lru|private|node=0|zone=2|lastcpupid=0xfffff)
page dumped because: VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio))
------------[ cut here ]------------
kernel BUG at mm/page-writeback.c:2992!
Internal error: Oops - BUG: 00000000f2000800 [#1] SMP
CPU: 2 UID: 0 PID: 3943513 Comm: kworker/u24:15 Tainted: G OE 6.12.0-rc7-custom+ #87
Tainted: [O]=OOT_MODULE, [E]=UNSIGNED_MODULE
Hardware name: QEMU KVM Virtual Machine, BIOS unknown 2/2/2022
Workqueue: events_unbound btrfs_async_reclaim_data_space [btrfs]
pc : folio_clear_dirty_for_io+0x128/0x258
lr : folio_clear_dirty_for_io+0x128/0x258
Call trace:
folio_clear_dirty_for_io+0x128/0x258
btrfs_folio_clamp_clear_dirty+0x80/0xd0 [btrfs]
__process_folios_contig+0x154/0x268 [btrfs]
extent_clear_unlock_delalloc+0x5c/0x80 [btrfs]
run_delalloc_nocow+0x5f8/0x760 [btrfs]
btrfs_run_delalloc_range+0xa8/0x220 [btrfs]
writepage_delalloc+0x230/0x4c8 [btrfs]
extent_writepage+0xb8/0x358 [btrfs]
extent_write_cache_pages+0x21c/0x4e8 [btrfs]
btrfs_writepages+0x94/0x150 [btrfs]
do_writepages+0x74/0x190
filemap_fdatawrite_wbc+0x88/0xc8
start_delalloc_inodes+0x178/0x3a8 [btrfs]
btrfs_start_delalloc_roots+0x174/0x280 [btrfs]
shrink_delalloc+0x114/0x280 [btrfs]
flush_space+0x250/0x2f8 [btrfs]
btrfs_async_reclaim_data_space+0x180/0x228 [btrfs]
process_one_work+0x164/0x408
worker_thread+0x25c/0x388
kthread+0x100/0x118
ret_from_fork+0x10/0x20
Code: 910a8021 a90363f7 a9046bf9 94012379 (d4210000)
---[ end trace 0000000000000000 ]---
[CAUSE]
The first two lines of extra debug messages show the problem is caused
by the error handling of run_delalloc_nocow().
E.g. we have the following dirtied range (4K blocksize 4K page size):
0 16K 32K
|//////////////////////////////////////|
| Pre-allocated |
And the range [0, 16K) has a preallocated extent.
- Enter run_delalloc_nocow() for range [0, 16K)
Which found range [0, 16K) is preallocated, can do the proper NOCOW
write.
- Enter fallback_to_fow() for range [16K, 32K)
Since the range [16K, 32K) is not backed by preallocated extent, we
have to go COW.
- cow_file_range() failed for range [16K, 32K)
So cow_file_range() will do the clean up by clearing folio dirty,
unlock the folios.
Now the folios in range [16K, 32K) is unlocked.
- Enter extent_clear_unlock_delalloc() from run_delalloc_nocow()
Which is called with PAGE_START_WRITEBACK to start page writeback.
But folios can only be marked writeback when it's properly locked,
thus this triggered the VM_BUG_ON_FOLIO().
Furthermore there is another hidden but common bug that
run_delalloc_nocow() is not clearing the folio dirty flags in its error
handling path.
This is the common bug shared between run_delalloc_nocow() and
cow_file_range().
[FIX]
- Clear folio dirty for range [@start, @cur_offset)
Introduce a helper, cleanup_dirty_folios(), which
will find and lock the folio in the range, clear the dirty flag and
start/end the writeback, with the extra handling for the
@locked_folio.
- Introduce a helper to clear folio dirty, start and end writeback
- Introduce a helper to record the last failed COW range end
This is to trace which range we should skip, to avoid double
unlocking.
- Skip the failed COW range for the e
---truncated---
📍 영향받는 시스템
Linux kernel (Btrfs 파일 시스템을 사용하는 시스템, 특히 CONFIG_DEBUG_VM 설정이 활성화된 환경)
⚔️ 공격 벡터
로컬 공격자가 Btrfs 파일 시스템의 특정 쓰기 동작을 유도하여 커널 패닉을 일으키는 방식
🛡️ 대응 방법
Btrfs 관련 오류 처리가 수정된 최신 Linux 커널 버전으로 업데이트
🔧 검증 코드
출력된 커널 버전이 해당 취약점이 해결된 패치 버전 이후인지 확인합니다.