035 execve ELF 加载页内偏移越界：shell 只输出用户输入，不执行命令

现象

GUI 终端里 shell 能实时回显按键（按 p 显示 p），但敲回车后：

• 不显示命令执行结果（pwd 应该输出 /）
• 终端上只看到用户刚敲的那串字符（如 pwd、ls）
• 没有欢迎信息 Cinux shell - type 'help' for commands
• 没有提示符 cinux>

初步排查

第一步：加日志看 pipe 数据流

在 sys_write、Pipe::write、poll_output 三处加了数据内容日志：

[SYS_WRITE] fd=1 file=... inode=... ops=...           ← 有
[PIPE_WRITE] 1 bytes, count_=1: "p"                    ← 有
[SYS_WRITE_DATA] 1 bytes: "p"                          ← 有

单字符 echo 正常。但 shell 启动时的 welcome/prompt 写入：

[SYS_WRITE] fd=1 ... ops=...                           ← 有（ops 非空）
（无 PIPE_WRITE）                                        ← 没有！数据没进 pipe

sys_write 走的是 VFS 路径（ops 非空），但 Pipe::write 没被调用。

第二步：发现 \x00 替换 \n

日志中 \n echo 写进了 pipe，但内容是 \x00：

[PIPE_WRITE] 1 bytes: "\x00"     ← shell 写 "\n"，pipe 里变成 \x00

第三步：识别出 stack vs .rodata 的差异

对比哪些写成功、哪些失败：

来源	地址类型	结果
write_buf(&c, 1)	栈变量	正常（"p", "w", "d"）
write_buf("\n", 1)	.rodata 字符串	\x00
write_str("cinux> ")	.rodata 字符串	整个写丢失
write_str(argv[0])	栈 buffer	正常（"pwd", "ls"）

规律：从栈读的数据正确，从 .rodata 读的全是 \x00 或丢失。

这说明 shell 的 .text 段加载正确（代码能跑），但 .rodata 段所在的页内容是零。

根因

kernel/proc/process.cpp execve 的 PT_LOAD 页填充循环：

// 旧代码（有 bug）
uint64_t page_base_offset = vaddr - phdr.p_vaddr;
copy_start = page_base_offset;
// ...
inode->ops->read(inode, phdr.p_offset + copy_start, dst + copy_start, copy_len);

对第一页（page_base_offset = 0）没问题。但第二页起 page_base_offset = 0x1000， 而 dst 是一个全新的 4KB 物理页。写入 dst + 0x1000 越界到相邻内存， dst 本身保持全零。

.text 通常在第一页（首 4KB）所以代码能执行；.rodata 在第二页及之后， 所以字符串常量全是 \x00。

修复

正确计算页内偏移（in-page offset）而非复用段内偏移：

// 新代码
uint64_t data_vaddr  = (vaddr < phdr.p_vaddr) ? phdr.p_vaddr : vaddr;
uint64_t in_page_off = data_vaddr - vaddr;    // 页内偏移（第一页可能非零）
uint64_t seg_offset  = data_vaddr - phdr.p_vaddr;  // 段内偏移

if (seg_offset < phdr.p_filesz) {
    uint64_t copy_len = phdr.p_filesz - seg_offset;
    uint64_t avail    = PAGE_SIZE - in_page_off;
    if (copy_len > avail) copy_len = avail;

    inode->ops->read(inode, phdr.p_offset + seg_offset,
                      dst + in_page_off, copy_len);
}

in_page_off：段起始地址非页对齐时第一页有前导空白，其余页为 0。 seg_offset：纯粹用于计算文件读取偏移。

教训

1. 页对齐循环里不能把段偏移当页内偏移用——每个页的 dst 都是从 0 开始的新 buffer。
2. 调试数据损坏问题时，区分栈和 .rodata：栈由 kernel 显式映射并初始化， .rodata 由 execve 从 ELF 文件填充——加载器 bug 只影响后者。
3. 加数据内容日志比只加字节数日志有效得多："\x00" 比 drained 1 bytes 立刻暴露了问题。