从零写OS（四十九）：消灭 static 缓冲区

Thu, 04 Jun 2026 06:00:00 +0000

内核模块跑起来之后，发现 SMP 下偶发崩溃。追查下去，发现是一类隐藏很深的 bug：static 局部缓冲区。

static 局部变量在 SMP 下是定时炸弹

// ext2.c 里随处可见这样的代码
int ext2_read(uint32_t inum, ...) {
    static uint8_t blk[4096];   // 危险！
    // ...
}

static 局部变量存在 .bss 段里，整个内核只有一份。单核下没问题，但 SMP 下：

CPU0 和 CPU1 同时读不同的文件
都调用 ext2_read，都在用同一个 blk[]
互相覆盖对方的数据 → 文件读出来是乱的

ext2.c 里有十几处这样的 static 缓冲区，vfs.c 里也有。全部改成 kmalloc：

// 修改后
uint8_t *blk = (uint8_t *)kmalloc(block_size);
if (!blk) return -1;
// ... 使用 ...
kfree(blk);

同时还有一个更隐蔽的问题：间接块的 LBA 缓存：

// 修改前：有状态缓存，SMP 下竞争
static uint32_t ind1[1024];
static uint32_t ind1_bno = 0;   // 上次读的 LBA，用来判断是否要重读
if (ind1_bno != inode.i_block[12]) {
    ind1_bno = inode.i_block[12];
    read_block(ind1_bno, ind1);
}

两个核心同时修改 ind1_bno，都以为自己读的数据有效——去掉缓存，每次都读：

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