内核链表

1 list_head 结构

为了使用链表机制，驱动程序需要包含头文件，该文件定义了如下结构体实现双向链：

struct list_head { 	struct list_head *next, *prev; }; 

2 链表的初始化

2.1 链表宏定义和初始化

可使用以下宏定义并初始化一个链表头部list_head，list_head 不包含数据部分。LIST_HEAD_INIT将链表头的 next 和 prev 指针都指向链表头部，从而形成一个循环结构，和下面介绍的INIT_LIST_HEAD函数一样。

#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }  #define LIST_HEAD(name) \ 	struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name) 

2.2 链表的初始化

INIT_LIST_HEAD 是一个用于初始化链表头的函数，它将链表头的 next 和 prev 指针都指向自己，从而形成一个循环结构。

static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list) { 	WRITE_ONCE(list->next, list); 	WRITE_ONCE(list->prev, list); } 

如下图所示，链表头的 next 和 prev 指针都指向自己。

3 list_add

在链表的头部添加新链表项，以下是实现：

static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head) { 	__list_add(new, head, head->next); }   static inline void __list_add(struct list_head *new, 			      struct list_head *prev, 			      struct list_head *next) { 	if (!__list_add_valid(new, prev, next)) 		return;  	next->prev = new; 	new->next = next; 	new->prev = prev; 	WRITE_ONCE(prev->next, new); } 

以下为添加示意图，可以看出后添加节点放在链表的头部，先添加节点靠后，先进后出，后进先出，类似栈结构。

4 list_add_tail

在链表的尾部添加新链表项，以下是实现：

 static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head) { 	__list_add(new, head->prev, head); }  static inline void __list_add(struct list_head *new, 			      struct list_head *prev, 			      struct list_head *next) { 	if (!__list_add_valid(new, prev, next)) 		return;  	next->prev = new; 	new->next = next; 	new->prev = prev; 	WRITE_ONCE(prev->next, new); } 

以下为添加示意图，可以看出新添加节点放在链表的尾部，后添加节点靠，先进先出，后进后出，类似FIFO结构。

5 遍历节点

5.1 list_entry

list_entry 宏通过调用 container_of 宏，从链表节点指针获取包含该节点的结构体指针。

/**  * list_entry - get the struct for this entry  * @ptr: 指向 &struct list_head 的指针。  * @type: 包含该节点的结构体类型。  * @member: 结构体中的 list_struct 名称。  */ #define list_entry(ptr, type, member) \ 	container_of(ptr, type, member) 

5.2 list_for_each

list_for_each 从链表的头部往后依次遍历（next方向）。

/**  * list_for_each	-	iterate over a list  * @pos:	the &struct list_head to use as a loop cursor.  * @head:	the head for your list.  */ #define list_for_each(pos, head) \ 	for (pos = (head)->next; !list_is_head(pos, (head)); pos = pos->next) 

5.3 list_for_each_entry

通过for循环，依次遍历链表中的每个节点，next方向遍历，每个节点的宿主为pos。

/**  * list_for_each_entry	-	iterate over list of given type  * @pos:	the type * to use as a loop cursor.  * @head:	the head for your list.  * @member:	the name of the list_head within the struct.  */ #define list_for_each_entry(pos, head, member)				\ 	for (pos = list_first_entry(head, typeof(*pos), member);	\ 	     !list_entry_is_head(pos, head, member);			\ 	     pos = list_next_entry(pos, member)) 

list_first_entry 宏:

#define list_first_entry(ptr, type, member) \     container_of((ptr)->next, type, member) 

list_first_entry 宏用于获取链表的第一个节点的结构体指针。通过 (ptr)->next 获取到链表头部之后的第一个节点的指针，然后通过 container_of 宏获取包含该节点的整个结构体指针。

list_entry_is_head 宏:

#define list_entry_is_head(pos, head, member) \     ((pos)->member == (head)) 

list_entry_is_head 宏用于检查当前节点是否是链表的头部。比较 pos->member 是否等于 head，如果相等，则说明当前节点是链表的头部，即遍历结束。

list_next_entry 宏:

#define list_next_entry(pos, member) \     list_entry((pos)->member.next, typeof(*(pos)), member) 

list_next_entry 宏用于获取下一个节点的结构体指针。通过 (pos)->member.next 获取到当前节点的下一个节点的指针，然后通过 list_entry 宏获取包含该节点的整个结构体指针。