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注：本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书，另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等，只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念性问题，并没有深入地阅读分析源码，我也是草草翻过这本书，请有兴趣的朋友自己参考相关资料。此书出版较早，分析的版本为2.4.16，故出现的一些概念可能跟最新版本内核不同。
此书已经开源，阅读地址 http://www.kerneltravel.net
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当用户进程通过系统调用刚进入内核的时候，CPU会自动在该进程的内核栈上压入下图所示的内容：
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1、之所以把EIP的值设置成信号处理函数的地址，是因为一旦进程返回用户态，就要去执行信号处理程序，所以EIP要指向信号处理程序而不是原来应该执行的地址。
2、之所以要把frame从内核栈拷贝到用户栈，是因为进程从内核态返回用户态会清理这次调用所用到的内核栈（类似函数调用），内核栈又太小，不能单纯的在栈上保存另一个frame（想象一下嵌套信号处理），而我们需要EAX（系统调用返回值）、EIP这些信息以便执行完信号处理函数后能继续执行程序，所以把它们拷贝到用户态栈以保存起来。
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(By default, the signal handler is invoked on the normal process stack. It is possible to arrange that the signal handler
uses an alternate stack; see sigaltstack(2) for a discussion of how to do this and when it might be useful.) |
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struct ipc_perm
{ key_t key; /* 键 */ ushort uid; /* 对象拥有者对应进程的有效用户识别号和有效组识别号 */ ushort gid; ushort cuid; /* 对象创建者对应进程的有效用户识别号和有效组识别号 */ ushort cgid; ushort mode; /* 存取模式 */ ushort seq; /* 序列号 */ }; |
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（1）系统中每个信号量的数据结构（sem）
struct sem { int semval; /* 信号量的当前值 */ unsigned short semzcnt; /* # waiting for zero */ unsigned short semncnt; /* # waiting for increase */ int sempid; /*在信号量上最后一次操作的进程识别号*/ }; （2）系统中表示信号量集合（set）的数据结构（semid_ds） struct semid_ds { struct ipc_perm sem_perm; /* IPC 权限 */ long sem_otime; /* 最后一次对信号量操作（semop）的时间 */ long sem_ctime; /* 对这个结构最后一次修改的时间 */ struct sem *sem_base; /* 在信号量数组中指向第一个信号量的指针 */ struct sem_queue *sem_pending; /* 待处理的挂起操作*/ struct sem_queue **sem_pending_last; /* 最后一个挂起操作 */ struct sem_undo *undo; /* 在这个数组上的undo 请求 */ ushort sem_nsems; /* 在信号量数组上的信号量号 */ }; （3）系统中每一信号量集合的队列结构（sem_queue） struct sem_queue { struct sem_queue *next; /* 队列中下一个节点 */ struct sem_queue **prev; /* 队列中前一个节点, *（q->prev） == q */ struct wait_queue *sleeper; /* 正在睡眠的进程 */ struct sem_undo *undo; /* undo 结构*/ int pid; /* 请求进程的进程识别号 */ int status; /* 操作的完成状态 */ struct semid_ds *sma; /*有操作的信号量集合数组 */ struct sembuf *sops; /* 挂起操作的数组 */ int nsops; /* 操作的个数 */ }; |
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struct sembuf
{ ushort sem_num; /* 在数组中信号量的索引值 */ short sem_op; /* 信号量操作值（正数、负数或0） */ short sem_flg; /* 操作标志，为IPC_NOWAIT 或SEM_UNDO*/ }; |
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（1）消息缓冲区（msgbuf）
/* msgsnd 和msgrcv 系统调用使用的消息缓冲区*/ struct msgbuf { long mtype; /* 消息的类型，必须为正数 */ char mtext[1]; /* 消息正文 */ }; （2）消息结构（msg） struct msg { struct msg *msg_next; /* 队列上的下一条消息 */ long msg_type; /*消息类型*/ char *msg_spot; /* 消息正文的地址 */ short msg_ts; /* 消息正文的大小 */ }; （3）消息队列结构（msgid_ds） /* 在系统中的每一个消息队列对应一个msgid_ds 结构 */ struct msgid_ds { struct ipc_perm msg_perm; struct msg *msg_first; /* 队列上第一条消息，即链表头*/ struct msg *msg_last; /* 队列中的最后一条消息，即链表尾 */ time_t msg_stime; /* 发送给队列的最后一条消息的时间 */ time_t msg_rtime; /* 从消息队列接收到的最后一条消息的时间 */ time_t msg_ctime; /* 最后修改队列的时间*/ ushort msg_cbytes; /*队列上所有消息总的字节数 */ ushort msg_qnum; /*在当前队列上消息的个数 */ ushort msg_qbytes; /* 队列最大的字节数 */ ushort msg_lspid; /* 发送最后一条消息的进程的pid */ ushort msg_lrpid; /* 接收最后一条消息的进程的pid */ }; |
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/* 在系统中 每一个共享内存段都有一个shmid_ds 数据结构. */
struct shmid_ds { struct ipc_perm shm_perm; /* 操作权限 */ int shm_segsz; /* 段的大小（以字节为单位） */ time_t shm_atime; /* 最后一个进程附加到该段的时间 */ time_t shm_dtime; /* 最后一个进程离开该段的时间 */ time_t shm_ctime; /* 最后一次修改这个结构的时间 */ unsigned short shm_cpid; /*创建该段进程的 pid */ unsigned short shm_lpid; /* 在该段上操作的最后一个进程的pid */ short shm_nattch; /*当前附加到该段的进程的个数 */ /* 下面是私有的 */ unsigned short shm_npages; /*段的大小（以页为单位） */ unsigned long *shm_pages; /* 指向frames -> SHMMAX 的指针数组 */ struct vm_area_struct *attaches; /* 对共享段的描述 */ }; |
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原文地址：http://www.cnblogs.com/jiangzhaowei/p/4203356.html
