Linux Kernel Source - 进程双向循环链表

最新推荐文章于 2024-06-06 22:06:43 发布

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#进程双向循环链表 #SET_LINKS

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本文介绍了Linux内核中用于管理进程的数据结构，包括哈希表和双向循环链表的作用及实现方式，并详细解释了struct task_struct中的关键字段及其如何维护进程间的关系。

哈希表的主要作用是根据进程的pid可以快速地找到对应的进程，但它没有反映进程创建的顺序，也无法反映进程之间的亲属关系，因此引入进程双向循环链表。

union task_union {
struct task_struct task;
unsigned long stack[INIT_TASK_SIZE/sizeof(long)];
};

#define init_task (init_task_union.task) //声明init_task

union task_union init_task_union = { INIT_TASK(init_task_union.task) }; // 初始化init_task_union

struct task_struct init_task，它对应的是进程0（pid为0），也就是所谓的空进程，它是所有进程的祖先。

宏SET_LINK用来向该双循环链表中插入一个进程描述符*p，插入位置在*init_task.prev_task和init_task之间，即双向循环链表的尾端，插入后*p的父进程为创建其的进程，兄进程为插入前的tail,插入后*p作为tail，即链表的尾端，这刚好吻合创建时间顺序：

#define SET_LINKS(p) do { \
   (p)->next_task = &init_task; \
   (p)->prev_task = init_task.prev_task; \
   init_task.prev_task->next_task = (p); \
   init_task.prev_task = (p); \                                               //前四句进行插入操作
   (p)->p_ysptr = NULL; \                                                     //指向弟进程的指针初始化为NULL.
   if (((p)->p_osptr = (p)->p_pptr->p_cptr) != NULL) \    //插入后p的兄进程初始化为插入前父进程的tail子进程
       (p)->p_osptr->p_ysptr = p; \                                       //插入前父进程的tail子进程的弟进程为插入进程p
   (p)->p_pptr->p_cptr = p; \              //父进程的描述符的p_cptr记录最后插入的子进程地址

} while (0)

由此我们可以看到struct task_struct的如下字段的含义：
p_pptr(Parent),父进程,记录当前进程的父进程是谁。
p_cptr(Child),子进程,记录当前进程的最后一个子进程是谁。
p_ysptr(Younger sibling), 弟进程,记录当前进程的弟进程是谁，如果当前进程是其父进程的最后一个子进程，则其为NULL,即当前进程没有弟弟。
p_osptr(Older sibling),兄进程,记录当前进程的兄进程是谁,一般指向插入前*init_task->prev_task。