从零写OS（五十一）：三个崩溃，三个修复

性能优化之后，跑 ls | grep foo 时发现三类崩溃，分别来自三个不同的地方。

崩溃一：内核栈溢出

ls | grep foo 在 busybox sh 里需要同时运行三个进程：sh、ls、grep，加上 fork 的中间状态，进程数量一下上来了。

运行时随机崩溃，串口输出乱码。通过 QEMU 调试发现是内核栈溢出——某个进程的内核栈被覆盖了。

原来内核栈只有 4KB：

#define STACK_SIZE   4096
p->stack = (uint8_t *)pmm_alloc();   // 只有 1 个物理页

busybox 的调用链比较深（sh → fork → exec → elf_load → ext2_read → bcache_get → …），4KB 撑不住。

改成 8KB，用 kmalloc 分配（pmm_alloc 只能分配 4KB）：

#define STACK_SIZE   8192
p->stack = (uint8_t *)kmalloc(STACK_SIZE);

崩溃二：cd .. 跳到根目录

/ # mkdir -p /usr/bin
/ # cd /usr/bin
/usr/bin # cd ..
/ #   ← 应该到 /usr，结果跳到 /

路径解析遇到 .. 时，原来直接跳回根目录：

if (strcmp(part, "..") == 0) {
    dir_ino = vfs_root_inum;   // 错误！
    continue;
}

修复方法是用一个栈记录路径历史：

uint32_t stk[32];
int stk_top = 0;
stk[stk_top++] = dir_ino;

// 遇到 ..：出栈
if (strcmp(part, "..") == 0) {
    if (stk_top > 1) stk_top--;
    dir_ino = stk[stk_top - 1];
}
// 正常路径段：查找后入栈
else {
    dir_ino = ext2_lookup(dir_ino, part);
    if (stk_top < 32) stk[stk_top++] = dir_ino;
}

/a/b/c/.. 解析：入栈 root→a→b→c，遇到 .. 出栈，栈顶变成 b，dir_ino = b。

崩溃三：管道死锁

ls | grep foo 有时会卡死，两个进程都挂着不动。

原因是管道缓冲区只有 256 字节：

#define PIPE_BUF_SIZE  256

ls 输出一个目录内容可能超过 256 字节。写端（ls）把管道写满后阻塞，等读端读走数据；但读端（grep）还没启动（调度器还没切过去），两个进程互相等，死锁。

改成 4KB：

#define PIPE_BUF_SIZE  4096

4KB 能容纳 ls 的典型输出，写端不会过早阻塞，死锁窗口大幅缩小。

验收

/ # ls | grep bin
bin
/ # mkdir -p /tmp/test
/ # cd /tmp/test
/tmp/test # cd ..
/tmp #

管道、路径回退、多进程全部正常。