笔记16：内核链表的设计思路

最新推荐文章于 2024-10-18 13:25:14 发布

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本文介绍Linux内核中的纯链表实现及其在驱动管理等场景的应用方式。通过将链表封装进结构体成员，可以方便地进行节点的创建、插入、删除等操作，并利用container_of宏来实现对结构体的便捷访问。

一.内核链表的设计思路

（1）内核链表中自己实现了一个纯链表（纯链表就是没有数据区域，只有前后制作）的封装以及纯链表的各种操作函数（节点创建/插入/删除/遍历…）。
这个纯链表本身自己没有任何用处，它的用法是给我们具体链表作为核心来调用。

（2）list.h文件简介
内核中核心纯链表的实现在include/linux/list.h文件中
list.h中就是一个纯链表的完整封装，包含节点定义和各种链表操作方法

二.内核链表的使用

设计的使用方法是将内核链表作为将来整个数据结构的结构体的一个成员内嵌进去。
模拟内核链表的使用：

//driver结构体用来管理内核中的驱动
struct driver
{
    char name[20];      
    int id;
    struct driver_info info;
    struct list_head head;      //内嵌的内核链表成员
}
类似于：
struct driver
{
    char name[20];      
    int id;
    struct driver_info info;
    struct driver *prev;
    struct driver *next;
}
//分析driver结构体，可知：前三个成员都是数据区域成员（就是我们之前简化为int data的东西），第4个成员是
//一个struct list_head类型的变量，这就是一个纯链表。
//本来driver结构体是没有链表的，也无法用链表来管理。但是我们driver内嵌的head成员本身就是一个纯链表，所以driver通过head成员给自己扩展了链表的功能。

//driver通过内嵌的方式扩展链表成员，本身不只是有了一个链表成员，关键是可以通过利用list_head本身事先实现的链表的各种操作方法来操作head。

//最终效果：我们可以通过遍历head来实现driver的遍历；遍历head的函数在list.h中已经事先写好了，所以我们内核中去遍历driver时就不用重复去写了。
//通过操作head来操作driver，实质上就是通过操作结构体的某个成员变量来操作整个结构体变量。这里面要借助container_of宏。