linux中list的使用

（注：最近在研究系統原始碼，發現有些時候，要自己寫才能知道自己是否真的已完全理解。也可藉此加深記憶，鍛鍊自己的表達，所以會經常在部落格中亂寫，如果有錯，千萬表拍磚……）

linux核心實現中，涉及到很多的佇列，比如執行佇列runqueue，其中儲存了所有的處於就緒狀態等待執行的程序的task_struct結構體物件，它們是怎麼鏈結起來的？當然是通過list了。如果看過task_struct的實現，就會知道其中有乙個list_head物件run_list，list_head就是linux中list的實現，其實現為雙向鍊錶。

struct list_head

學習過資料結構吧！！！這個雙向鍊錶的實現我們很熟悉，可如果你對當年寫的鍊錶記憶猶存的話，應該會發現這個雙向鍊錶的實現中是沒有具體的資料的。當年我寫的雙線鍊錶中一般是這樣：

struct list

在data中儲存實際的資料，然後是各種佇列操作的實現，插入、刪除等等。在linux之所以將鍊錶實現跟具體的資料分開，是因為在linux核心中用到許多佇列，這也就意味著list_head要被許多地方用到，自然就要抽象出list_head的實現。

所以linux中list_head的使用形式是這樣的：

struct **queue

在需要的地方如這裡的**queue中加入list_head，然後如果需要構建乙個**queue的佇列，假如說是taskqueue則只需要宣告乙個雙向煉表頭taskqueue，

list_head taskqueue;

通過list_head就可以將它們鏈結起來形成佇列。是不是很高明？？？問題還是有的……想想linux中的程序排程，它是怎麼做的？是的，它要遍歷執行佇列runqueue（貌似是這個名字……，知道是執行佇列就好了），取得程序的task_struct，計算其權值，以此來決定排程那個程序執行。

這就奇怪了？通過list_head鏈結起來的執行佇列，其中只有list_head（task_struct是通過它裡面的list_head結構物件run_list鏈結到執行佇列的），那麼如何根據結構中list_head成員物件，找到其宿主物件，如task_struct呢？？？看到list_entry操作函式的實現你就會明白了。

#define list_entry(ptr, type, member) \
container_of(ptr, type, member)

#define container_of(ptr, type, member) ()

#define offsetof(type, member) ((size_t) &((type *)0)->member)

具體list_entry的使用是，通過傳入佇列指標物件，宿主結構體型別，宿主結構體中list_head的成員名來取得具體物件指標。比如取得要獲取佇列p中的task_struct，則可以list_entry(p,struct task_struct,run_list)。

list_entry的實現原理是。offsetof巨集將0強制轉換為type型別物件指標，以->member取得其成員物件，再以&取得成員物件位址，因為起始是0，所以這裡得到的也就是member的偏移位址。container_of巨集中((type *)0)->member 道理是一樣的，不過它通過typeof取得成員的型別，並定義成員型別的指標__mptr並賦值為傳入的物件指標ptr，指標也即存的物件的位址，所以將成員指標__mptr減去成員的偏移量（也即offsetof巨集得到的）得到的就是其宿主結構的位址。

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