Linux カーネル デバイス ドライバー カーネル リンク リストの使用上の注意

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 * カーネルにおけるリンクリストの応用************************/

（１）はじめに

Linux カーネルでは、デバイス リストやさまざまな機能モジュールのデータ構成など、データを整理するために多数のリンク リスト構造が使用されます。これらのリンク リストのほとんどは、include/linux/list.h に実装されている非常に優れたリンク リスト データ構造を使用します。

リンク リスト データ構造の定義は簡単です。

構造体list_head{
 構造体 list_head *次、*前;
};

list_head 構造体には、list_head 構造体を指す 2 つのポインター prev と next が含まれます。カーネルのデータ構造は通常、二重循環リンク リストに編成されます。

以前に紹介した二重リンクリスト構造モデルとは異なり、ここでの list_head にはデータ ドメインがありません。 Linux カーネルのリンク リストでは、リンク リスト構造にデータが含まれるのではなく、リンク リスト ノードがデータ構造に含まれます。のように：

構造体my_struct{
 構造体 list_head リスト;
 署名なしのロングドッグ;
 void *cat;
};

Linux のリンク リストには固定のヘッダーがなく、どの要素からでもアクセスを開始できます。リンク リストをトラバースするには、ノードから開始し、ポインターに従って次のノードにアクセスし、元のノードに戻るまで続けます。個々のノードはリンク リスト ヘッドと呼ぶことができます。

（２）リンクリストの初期化

a. 静的

コンパイル時にリンク リストを静的に作成し、それを直接参照する場合は、次のようになります。

構造体 my_struct mine={
 .lost = LIST_HEAD_INIT(mine.list);
 .犬 = 0,
 .cat = NULL
};
//またはstatic LIST_HEAD(fox);
/* struct list_head fox = LIST_HEAD_INIT(fox); に等しい */

b. ダイナミック

構造体 my_struct *p;
p = kmalloc(GFP_KERNEL、sizeof(my_struct));
p->犬 = 0;
p->cat = NULL;
INIT_LIST_HEAD(&p->リスト);

（３）業務一覧

カーネルは、リンク リストを操作するための一連の関数を提供します。

知らせ！これらの関数はすべて、1 つ以上の list_head 構造体ポインターをパラメーターとして受け取ります。 <linux/list.h> で定義されています

a. ノードを追加する

list_add(構造体list_head *new, 
     構造体list_head *head);
//指定されたリンクリストの先頭ノードの後に​​新しいノードを挿入します

b. リンクリストの末尾にノードを追加する

list_add_tail(構造体list_head *new, 
     構造体list_head *head);
//指定されたリンクリストの先頭ノードの前に新しいノードを挿入します

c. リンクリストからノードを削除する

list_del(構造体list_head *エントリ);
// リンクリストからエントリを削除する

d. あるリンクリストから別のリンクリストにノードを移動する

list_move(構造体list_head *リスト、 
     構造体list_head *head);

リンクリストからリスト項目を削除し、ヘッドの後に挿入する

e.list_empty(構造体list_head *head);

リンクリストが空の場合は0以外の値を返し、そうでない場合は0を返します。

f. リンクリストをマージする

list_splice(構造体list_head *リスト、 
      構造体list_head *head);
//知らせ！新しいリンクリストにはリストノードが含まれません

（4）リンクリストの走査

リンクリスト自体は重要ではなく、リンクリストを含む構造にアクセスすることが重要である。

a. リンクリストポインタからリンクリストを含む構造体へのポインタを取得する

list_entry(構造体list_head *ptr,
      構造体の型、 
      フィールド名);

• ptr: list_head ポインタ
• type_of_struct: ptrを含む構造体の型
• field_name: 構造体内のリンクリストフィールドの名前

のように：

my_struct *p = (list_head *ptr、my_struct、リスト);

b. リンクリストを走査する

list_for_each(構造体list_head *カーソル、
       構造体 list_head *リスト);
//list_entry と組み合わせて使用​​されることが多い //注意! list_for_eachで走査する場合、ヘッドノードは含まれません

c. トラバース中に大きな構造へのポインタを取得する

list_for_each_entry(type *cursor, 
      構造体 list_head *リスト、
      メンバー）;

d. リンクリストをトラバースしながら、トラバースした各ノードを解放する

list_for_each_entry_safe(型 *カーソル、 
     *tmp; と入力します。
     構造体 list_head *リスト、
     メンバー）;

要約する

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