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我的朋友

分类: LINUX

2010-10-23 14:06:43

Linux内核源码中,经常要对链表进行操作,其中一个很重要的宏是list_for_each_entry:
意思大体如下:

假设只有两个结点,则第一个member代表head,
list_for_each_entry的作用就是循环遍历每一个pos中的member子项。

图1:
pos:                                                           pos:
___________                                        ____________
|                       |                                     |                          |
|                       |                                     |                          |
|    ...........     |                                     |   ................   |
|                       |                                     |                           |
|                       |                                     |                           |
|   member:    |                _________|__> member    |
|   {                  |                |                   |  {                       |
|        *prev;   |                |                    |       *prev;        |
|        *next;--|----------                    |        *next;-------------
|    }                 |                                      |  }                      |             |
|—^———— |                                      |____________|             |
      |                                                                                                      |
       |                                                                                                     |
       |_____________________________________________|

宏list_for_each_entry: 

  1.    /**
  2. 401 * list_for_each_entry  -       iterate over list of given type
  3. 402 * @pos:        the type * to use as a loop cursor.
  4. 403 * @head:       the head for your list.
  5. 404 * @member:     the name of the list_struct within the struct.
  6. 405 */
  7. 406#define list_for_each_entry(pos, head, member)                          \
  8. 407        for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);      \
  9. 408             prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);        \
  10. 409             pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

复制代码
list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)返回(head)->next物理指针所处位置向前减去offsetof()个字节数据之后, 其父变量pos的物理地址,父变量的类型在编译时由typeof(*pos)自动返回.
所以list_for_each_entry遍历head下面挂接的类型为typeof(*pos)的childs结构体们,当然每个child结构体包含struct list_head node之类相似的双向链表list_head类型项,就这样通过循环pos将依次指向双向链表上的各个child.(member就是child类型中被定义的变量名)

其中用到了函数list_entry():
这个函数的作用在图1中表示就是可以通过已知的指向member子项的指针,获得整个结构体的指针(地址)
  1. /**
  2. 329 * list_entry - get the struct for this entry
  3. 330 * @ptr:        the &struct list_head pointer.
  4. 331 * @type:       the type of the struct this is embedded in.
  5. 332 * @member:     the name of the list_struct within the struct.
  6. 333 */
  7. 334#define list_entry(ptr, type, member) \
  8. 335        container_of(ptr, type, member)

复制代码
和函数prefetch:
  1. #define prefetch(x) __builtin_prefetch(x)

复制代码
其中用到了builtin_prefetch:
prefetch的含义是告诉cpu那些元素有可能马上就要用到,告诉cpu预取一下,这样可以提高速度
其中用到了函数container_of():
  1. /**
  2. 487 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
  3. 488 * @ptr:        the pointer to the member.
  4. 489 * @type:       the type of the container struct this is embedded in.
  5. 490 * @member:     the name of the member within the struct.
  6. 491 *
  7. 492 */
  8. 493#define container_of(ptr, type, member) ({                      \
  9. 494        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \
  10. 495        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})




其中又用到了offsetof()函数:
lxr上找到的源码:
  1. #define offset_of(type, memb) \
  2.   47        ((unsigned long)(&((type *)0)->memb))



offsetof(TYPE, MEMBER)
该宏在Linux内核代码(版本2.6.22)中定义如下:
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER); 
分析:
(TYPE *)0,将 0 强制转换为 TYPE 型指针,记 p = (TYPE *)0,p是指向TYPE的指针,它的值是0。那么 p->MEMBER 就是 MEMBER 这个元素了,而&(p->MEMBER)就是MENBER的地址,而基地址为0,这样就巧妙的转化为了TYPE中的偏移量。再把结果强制转 换为size_t型的就OK了,size_t其实也就是int。
typedef __kernel_size_t  size_t;
typedef unsigned int __kernel_size_t; 
可见,该宏的作用就是求出MEMBER在TYPE中的偏移量。
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给主人留下些什么吧!~~

chinaunix网友2010-10-24 16:25:49

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