转自:http://blog.chinaunix.net/uid-30254565-id-5637596.html linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析(一) 16年2月27日17:13:14 在学习数据结构时,有一个重要的知识点就是链表.对于链表的一些基本操作,它的最好学习资料就是内核中的list.h头文件,内核中大量的使用链表,都是基于此文件的,下面来仔细分析它: (一) 结构体的定义 首先需要明确的一点是,在数据结构书中,大部分的链表定义是这样的(双向链表): type…

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-30254565-id-5637598.html linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析(二) 16年2月28日16:59:55 分析完container_of()宏以后,继续分析list.h文件: (1)list_entry 它就是一个container_of宏,都是得到ptr所指地址的这个结构体的首地址 #define list_entry(ptr, type, member) \ container_of(…

关于双链表实现,一般教科书上定义一个双向链表节点的方法如下: struct list_node{ stuct list_node *pre; stuct list_node *next; ElemType data; } 即一个链表节点包含:一个指向前向节点的指针.一个指向后续节点的指针,以及数据域共三部分. 但查看linux内核代码中的list实现时,会发现其与教科书上的方法有很大的差别. 来看看linux是如何实现双链表. 双链表节点定义 struct list_head { struct…

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-27037833-id-3237153.html 链表(循环双向链表)是Linux内核中最简单.最常用的一种数据结构.                1.链表的定义             struct list_head {                 struct list_head *next, *prev;             }            这个不含数据域的链表,可以嵌入到任何数据结构中,例如可按如下方…

一.自己学习链表 数组的缺点:(1)数据类型一致:(2)数组的长度事先定好,不能灵活更改. 从而引入了链表来解决数组的这些缺点:(1)结构体解决多数据类型(2)链表的组合使得链表的长度可以灵活设置. 基本概念: 头结点: 这个节点是为了便于管理链表的节点,这个节点并不保存数据:虽然和其他节点一样,但是这个头结点是指向首节点的节点. 首节点: 第一个保存有效数据的节. 尾节点: 最后一个保存有效数据的节点 头指针: 头指针是指向头节点的指针. 单链表: 链表节点的数据结构定义: typedef s…

我们都知道Linux内核里的双向链表和学校里教给我们的那种数据结构还是些不一样.Linux采用了一种更通用的设计,将链表以及其相关操作函数从数据本身进行剥离,这样我们在使用链表的时候就不用自己去实现诸如节点的插入.删除.遍历等操作了.当然,Linux也是从2.1.x内核开始才对链表进行了这样的统一,和我们目前看到的样子几乎差不多: 点击(此处)折叠或打开 struct list_head { struct list_head *next, *prev; }; 在2.6.21里这个数据结构定义在i…

概要 前面一章"介绍双向链表并给出了C/C++/Java三种实现",本章继续对双向链表进行探讨,介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法.其中,也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of.内容包括:1. Linux中的两个经典宏定义2. Linux中双向链表的经典实现 转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3562146.html 更多内容: 数据结构与算法系列 目录 L…

一.前言 对于一个嵌入式软件工程师,我们的软件模块经常和硬件打交道,pin control subsystem也不例外,被它驱动的硬件叫做pin controller(一般ARM soc的datasheet会把pin controller的内容放入GPIO controller的章节中),主要功能包括: (1)pin multiplexing.基于ARM core的嵌入式处理器一般会提供丰富的功能,例如camera interface.LCD interface.USB.I2C.SPI等等.虽然…

linux内核中提供了流量控制的相关处理功能,相关代码在net/sched目录下:而应用层上的控制是通过iproute2软件包中的tc来实现, tc和sched的关系就好象iptables和netfilter的关系一样,一个是用户层接口,一个是具体实现. 流控包括几个部分: 流控算法, 通常在net/sched/sch_*.c中实现, 缺省的是FIFO, 是比较典型的黑盒模式, 对外只看到入队和出对两个操作; 流控结构的操作处理; 和用户空间的控制接口, 是通过rtnetlink实现的. 以下内…

Linux内核中,SPI和I2C两个子系统的软件架构是一致的,且Linux内核的驱动模型都以bus,driver,device三种抽象对象为基本元素构建起来.下文的分析将主要用这三种抽象对象的创建过程及其相互调用关系和作用来进行说明. 1.      SPI各对象的初始流程 1.1 创建spi_bus_type总线 postcore_initcall(抽象层spi.c中) bus_register(&spi_bus_type); class_register(&spi_master_cla…

linux内核中采 用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系 统中,用到了四级页表. * 页全局目录(Page Global Directory) * 页上级目录(Page Upper Directory) * 页中间目录(Page Middle Directory) * 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址,页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址 ,而页中间目录又包含若干页表的地址,每一个页表项指…

这些天在思考知识体系的完整性,发现总是对消息队列的实现不满意,索性看看内核里面的链表实现形式,这篇文章就当做是学习的i笔记吧.. 内核代码中有很多的地方使用了list,而这个list的用法又跟我们平时在教科书中常见的用法有很大的不同,所以有必要详细了解下这里面的门道. 内核里面的list(如没有特殊说明,下文说的list都是指内核里面的list)可称之为侵入式链表.这种list最突出的特征就是其节点中不含有任何数据,相反,list节点是嵌入到特定的数据结构中的.大家自然就会问了,这样实现有什么好…

本文只是对linux内核中的链表进行分析.内核版本是linux-2.6.32.63.文件在:linux内核/linux-2.6.32.63/include/linux/list.h.本文对list.h文件进行简要分析,有必要的地方还会以图进行说明. 代码分析 链表结构体: // 有前驱和后继,说明是双链表 struct list_head { struct list_head *next, *prev; }; 链表头节点相关操作: // 为head初始化,把head的next和prev都赋值为h…

本文主要有两个大的模块:一个是SPI总线驱动的分析 (研究了具体实现的过程): 另一个是SPI总线驱动的编写(不用研究具体的实现过程). 1 SPI概述 SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的.SPI接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间.SPI是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四…

学过C语言的伙伴都知道,曾经比较两个数,输出最大或最小的一个,或者是比较三个数,输出最大或者最小的那个,又或是两个数交换,又或是绝对值等等,其实这些算法在linux内核中通通都有实现,以下的代码是我从linux内核源码的kernel.c中抠出来的代码,我们来看看: 我们直接上代码: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* * min()/max() macros that also do * strict type-checking..…

算法和数据结构纷繁复杂,但是对于Linux Kernel开发人员来说重点了解Linux内核中使用到的算法和数据结构很有必要. 在一个国外问答平台stackexchange.com的Theoretical Computer Science子板有一篇讨论实际使用中的算法和数据结构,Vijay D做出了详细的解答,其中有一部分是Basic Data Structures and Algorithms in the Linux Kernel对Linux内核中使用到的算法和数据结构做出的归纳整理.详情参考…

知乎链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/58087261 Linux内核代码中广泛使用了数据结构和算法,其中最常用的两个是链表和红黑树. 链表 Linux内核代码大量使用了链表这种数据结构.链表是在解决数组不能动态扩展这个缺陷而产生的一种数据结构.链表所包含的元素可以动态创建并插入和删除.链表的每个元素都是离散存放的,因此不需要占用连续的内存.链表通常由若干节点组成,每个节点的结构都是一样的,由有效数据区和指针区两部分组成.有效数据区用来存储有效数据信息,而指针区用来…

转自:http://blog.csdn.net/wzhwho/article/details/4996510 1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目…

[TOC] 本文基于Linux2.6.32内核版本号. 引言 软中断.tasklet和工作队列并非Linux内核中一直存在的机制,而是由更早版本号的内核中的"下半部"(bottom half)演变而来. 下半部的机制实际上包含五种,但2.6版本号的内核中.下半部和任务队列的函数都消失了,仅仅剩下了前三者. 介绍这三种下半部实现之前.有必要说一下上半部与下半部的差别. 上半部指的是中断处理程序,下半部则指的是一些尽管与中断有相关性可是能够延后运行的任务. 举个样例:在网络传输中.网卡接收…

linux内核中内存相关的操作函数 1.kmalloc()/kfree() static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags) 内核空间申请指定大小的内存区域,返回内核空间虚拟地址.在函数实现中,如果申请的内存空间较大的话,会从buddy系统申请若干内存页面,如果申请的内存空间大小较小的话,会从slab系统中申请内存空间.有关buddy和slab,请参见<linux内核之内存管理.doc> gfp_t flags 的选项…

在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制 本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界区:拷贝(Copy):写者在访问临界区时,写者…

在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量 下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A而言,如果执行单元B不执行complete函…

在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量 关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保护,而wait_list则是对申请信号量的进程维…

在漫长地分析完socket的创建源码后,发现一片浆糊,所以特此总结,我的博客中同时有另外一篇详细的源码分析,内核版本为3.9,建议在阅读本文后若还有兴趣再去看另外一篇博文.绝对不要单独看另外一篇. 一:调用链: 二:数据结构 一一看一下每个数据结构的意义: 1) socket, sock, inet_sock, tcp_sock的关系创建完sk变量后,回到inet_create函数中: 这里是根据sk变量得到inet_sock变量的地址:这里注意区分各个不同结构体.a. struct socke…

大话Linux内核中锁机制之RCU.大内核锁 在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制 本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界…

大话Linux内核中锁机制之完成量.互斥量 在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量 下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A…

大话Linux内核中锁机制之信号量.读写信号量 在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量 关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保…

浅析linux内核中timer定时器的生成和sofirq软中断调用流程 mod_timer添加的定时器timer在内核的软中断中发生调用,__run_timers会spin_lock_irq(&base->lock);禁止cpu中断,所以我们的timer回调处理函数handler工作在irq关闭的环境中,所以需要作很多考虑,比如在handler中尽量不要执行会引起pending的函数调用,比如kmalloc之类可能引起pending的操作,否则会使kernel永远停在我们的handler中不…

前面看了LInux PCI设备初始化,看得有点晕,就转手整理下之前写的笔记,同时休息一下!!~(@^_^@)~ 这片文章是之前写的,其中参考了某些大牛们的博客!! PID框架的设计 一个框架的设计会考虑很多因素,相信分析过Linux内核的读者来说会发现,内核的大量数据结构被哈希表和链表链接起来,最最主要的目的就是在于查找.可想而知一个好的框架,应该要考虑到检索速度,还有考虑功能的划分.那么在PID框架中,需要考虑以下几个因素. 如何通过task_struct快速找到对应的pid 如何通过pid快…

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-20564848-id-73480.html 浅析linux内核中timer定时器的生成和sofirq软中断调用流程 mod_timer添加的定时器timer在内核的软中断中发生调用,__run_timers会spin_lock_irq(&base->lock);禁止cpu中断,所以我们的timer回调处理函数handler工作在irq关闭的环境中,所以需要作很多考虑,比如在handler中尽量不要执行会引起pending的函…