内核数据结构之链表

最新推荐文章于 2025-03-19 23:08:39 发布

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#数据结构 #list #struct #linux内核 #each #thread

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内核中的许多数据结构都是通过链表来的维护的，Linux内核提供了链表的通用处理操作，供内核中其他数据结构使用。只需将链表结构嵌入到目标数据结构，就可以利用通用的链表操作目标数据结构了。

数据结构定义：

#include <linux/list.h>
/*内核中的通用链表数据结构定义*/
struct list_head
{
	struct list_head *next, *prev;
};
/*内嵌了通用链表数据结构的自定义的数据结构*/
struct mydatastructure
{
	struct list_head mylist;   /* Embed */
	/*  …   */           /* Actual Fields */
};

内核中链表的常用操作：

INIT_LIST_HEAD() 初始化链表头

list_add() 将元素增加到链表头后

list_add_tail() 将元素添加到链表尾

list_del() 从链表中删除一个元素

list_replace() 将链表中的元素替换为另一个

list_entry() 遍历链表中的每一个元素

list_for_each_entry() 简化链表迭代接口

list_for_each_entry_safe() //如果迭代过程中需要删除结点，则用这个

list_empty() 检查链表是否为空

list_splice() 将两个链表合并

一个例子：

/*用于同步，以及串联逻辑数据结构的辅助结构*/
static struct _mydrv_wq {
  struct list_head mydrv_worklist; /* Work List 链头*/
  spinlock_t lock;                 /* Protect the list */
  wait_queue_head_t todo;          /* Synchronize submitter
                                      and worker */
} mydrv_wq;

/*逻辑相关的数据结构*/
struct _mydrv_work {
  struct list_head mydrv_workitem; /* The work chain */
  void (*worker_func)(void *);     /* Work to perform */
  void *worker_data;               /* Argument to worker_func */
  /* ... */                        /* Other fields */
} mydrv_work;

static int __init
mydrv_init(void)
{
  /* Initialize the lock to protect against
     concurrent list access */
  spin_lock_init(&mydrv_wq.lock);

  /* Initialize the wait queue for communication
     between the submitter and the worker */
  init_waitqueue_head(&mydrv_wq.todo);

  /* Initialize the list head */
  INIT_LIST_HEAD(&mydrv_wq.mydrv_worklist);

  /* Start the worker thread. See Listing 3.4 */
  kernel_thread(mydrv_worker, NULL,
                  CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | SIGCHLD);
  return 0;
}

哈希链表

struct hlist_head
{
	struct hlist_node *first;
};

struct hlist_node
{
	struct hlist_node *next, **pprev;
};