为什么指针会无缘无故地改变？

Question

我正在处理ops-class 的作业 2。

以下函数为正在创建的进程引导一个文件处理程序数组（例如，提供的测试程序的用户进程here）。

int _fh_bootstrap(struct fharray *fhs){

/* Initialize the file handle array of this process */
fharray_init(fhs);

/* String variables initialized for passage to vfs_open */
char* console_inp = kstrdup(CONSOLE); // CONSOLE = "con:"
char* console_out = kstrdup(console_inp);
char* console_err = kstrdup(console_inp);

/* Return variable */
int ret = 0;

/* Initialize the console files STDIN, STDOUT and STDERR */
struct vnode *stdin;
ret = vfs_open(console_inp,O_RDONLY,0,&stdin);
if(ret != 0){
    return ret;
}
kfree(console_inp);

struct fh *stdinfh = kmalloc(sizeof(struct fh));
ret =  _fh_create(O_RDONLY,stdin,stdinfh);
if(ret != 0){
    return ret;
}

stdinfh->fd = STDIN_FILENO;
fharray_add(fhs,stdinfh,NULL);

struct vnode *stdout;
ret = vfs_open(console_out,O_WRONLY,0,&stdout);
if(ret != 0){
    return ret;
}
kfree(console_out);

struct fh *stdoutfh = kmalloc(sizeof(struct fh));
ret =  _fh_create(O_WRONLY,stdout,stdoutfh);
if(ret != 0){
    return ret;
}

stdoutfh->fd = STDOUT_FILENO;
fharray_add(fhs,stdoutfh,NULL);

struct vnode *stderr;
ret = vfs_open(console_err,O_WRONLY,0,&stderr);
if(ret != 0){
    return ret;
}
kfree(console_err);

struct fh *stderrfh = kmalloc(sizeof(struct fh));
ret =  _fh_create(O_WRONLY,stderr,stderrfh);
if(ret != 0){
    return ret;
}

stderrfh->fd = STDERR_FILENO;
fharray_add(fhs,stderrfh,NULL);

fharray_setsize(fhs,MAX_FD);    

return 0;

/* Initialization of stdin, out and err filehandlers complete */
}

如果我使用 os161-gdb 单步执行此函数，我会注意到以下内容：

//*stdinfh after the call to _fh_create 
{fd = 0, flag = 0, fh_seek = 0, fh_vnode = 0x80044ddc}

//**stdinfh->fh_vnode
{vn_refcount = 2, vn_countlock = {splk_lock = 0, splk_holder = 0x0}, vn_fs = 0x0,
vn_data = 0x8004ab60, vn_ops = 0x8003e690 <dev_vnode_ops>}

这是奇怪的部分。在单步执行对 kmalloc 的第二次调用（初始化 stdoutfh）之后，stdinfh->fh_vnode 指针改变了值！

//**stdinfh->fh_vnode
(struct vnode *) 0x1

更奇怪的是，在继续下一行之后

fharray_add(fhs,stdoutfh,NULL);

*stdoutfh->fh_vnode 和 *stdinfh->fh_vnode 的值是一样的

1 可能的解释：操作系统是否没有足够的堆内存。我发现这不太可能，即使假设了这一点，我也无法准确解释这里发生了什么。

一些额外的代码

1. _fh_create

2. 结构体定义

   static int _fh_create(int flag, struct vnode *file, struct fh *handle){
   
   KASSERT(file != NULL);
   
   /* W , R , RW */
   if ( 
       ((flag & O_RDONLY) && (flag & O_WRONLY)) ||
       ((flag & O_RDWR) && ((flag & O_RDONLY) || (flag & O_WRONLY)))
   ) {
       handle = NULL;
       return 1;
   }
   
   handle->flag = flag;
   handle->fh_seek = 0;
   handle->fh_vnode = &file;
   
   return 0;
   }
   

   struct fh { uint32_t fd; // file descriptor int flag; // File handler mode off_t fh_seek; // seek position in file struct vnode **fh_vnode; // File object of the file }

struct vnode的定义见here。

如果您需要更多信息，请告诉我，感谢您的帮助！

Answer 1

代码handle->fh_vnode 设置了一个指向自动变量的指针（“在堆栈上”），函数参数是自动变量。函数返回后，这将是一个悬空指针。

要解决此问题，您需要重新设计代码，例如也许struct fh 应该只存储file 而不是指向file 的指针。