tools/regression/sockets/unix_close_race/unix_close_race.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010 Mikolaj Golub
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 /*
  30  * This regression test attempts to trigger a race that occurs when both
  31  * endpoints of a connected UNIX domain socket are closed at once.  The two
  32  * close paths may run concurrently leading to a call to sodisconnect() on an
  33  * already-closed socket in kernel.  Before it was fixed, this might lead to
  34  * ENOTCONN being returned improperly from close().
  35  *
  36  * This race is fairly timing-dependent, so it effectively requires SMP, and
  37  * may not even trigger then.
  38  */
  39
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/select.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43 #include <sys/sysctl.h>
  44 #include <sys/un.h>
  45 #include <netinet/in.h>
  46 #include <arpa/inet.h>
  47 #include <errno.h>
  48 #include <fcntl.h>
  49 #include <signal.h>
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <stdio.h>
  52 #include <strings.h>
  53 #include <string.h>
  54 #include <unistd.h>
  55 #include <err.h>
  56
  57 static char socket_path[] = "tmp.XXXXXXXX";
  58
  59 #define USLEEP  100
  60 #define LOOPS   100000
  61
  62 int
  63 main(void)
  64 {
  65         struct sockaddr_un servaddr;
  66         int listenfd, connfd, pid;
  67         u_int counter, ncpus;
  68         size_t len;
  69
  70         len = sizeof(ncpus);
  71         if (sysctlbyname("kern.smp.cpus", &ncpus, &len, NULL, 0) < 0)
  72                 err(1, "kern.smp.cpus");
  73         if (len != sizeof(ncpus))
  74                 errx(1, "kern.smp.cpus: invalid length");
  75         if (ncpus < 2)
  76                 warnx("SMP not present, test may be unable to trigger race");
  77
  78         if (mkstemp(socket_path) == -1)
  79                 err(1, "mkstemp failed");
  80         unlink(socket_path);
  81
  82         /*
  83          * Create a UNIX domain socket that the child will repeatedly
  84          * accept() from, and that the parent will repeatedly connect() to.
  85          */
  86         if ((listenfd = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
  87                 err(1, "parent: socket error");
  88         (void)unlink(socket_path);
  89         bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
  90         servaddr.sun_family = AF_LOCAL;
  91         strcpy(servaddr.sun_path, socket_path);
  92         if (bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr,
  93             sizeof(servaddr)) < 0)
  94                 err(1, "parent: bind error");
  95         if (listen(listenfd, 1024) < 0)
  96                 err(1, "parent: listen error");
  97
  98         pid = fork();
  99         if (pid == -1)
 100                 err(1, "fork()");
 101         if (pid != 0) {
 102                 /*
 103                  * In the parent, repeatedly connect and disconnect from the
 104                  * socket, attempting to induce the race.
 105                  */
 106                 close(listenfd);
 107                 sleep(1);
 108                 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 109                 servaddr.sun_family = AF_LOCAL;
 110                 strcpy(servaddr.sun_path, socket_path);
 111                 for (counter = 0; counter < LOOPS; counter++) {
 112                         if ((connfd = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
 113                                 (void)kill(pid, SIGTERM);
 114                                 err(1, "parent: socket error");
 115                         }
 116                         if (connect(connfd, (struct sockaddr *)&servaddr,
 117                             sizeof(servaddr)) < 0) {
 118                                 (void)kill(pid, SIGTERM);
 119                                 err(1, "parent: connect error");
 120                         }
 121                         if (close(connfd) < 0) {
 122                                 (void)kill(pid, SIGTERM);
 123                                 err(1, "parent: close error");
 124                         }
 125                         usleep(USLEEP);
 126                 }
 127                 (void)kill(pid, SIGTERM);
 128         } else {
 129                 /*
 130                  * In the child, loop accepting and closing.  We may pick up
 131                  * the race here so report errors from close().
 132                  */
 133                 for ( ; ; ) {
 134                         if ((connfd = accept(listenfd,
 135                             (struct sockaddr *)NULL, NULL)) < 0)
 136                                 err(1, "child: accept error");
 137                         if (close(connfd) < 0)
 138                                 err(1, "child: close error");
 139                 }
 140         }
 141         printf("OK\n");
 142         exit(0);
 143 }