linux内核——list_for_each_entry

在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。

 

宏list_for_each_entry:

 

/**401 * list_for_each_entry - iterate over list of given type402 * @pos: the type * to use as a loop cursor.403 * @head: the head for your list.404 * @member: the name of the list_struct within the struct.405 */406#define list_for_each_entry(pos, head, member) /407 for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member); /408 prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head); /409 pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member)) 

 

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）

 

/**329 * list_entry - get the struct for this entry330 * @ptr: the &struct list_head pointer.331 * @type: the type of the struct this is embedded in.332 * @member: the name of the list_struct within the struct.333 */334#define list_entry(ptr, type, member) /335 container_of(ptr, type, member) 

 

和函数prefetch：

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():

 

/**487 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure488 * @ptr: the pointer to the member.489 * @type: the type of the container struct this is embedded in.490 * @member: the name of the member within the struct.491 *492 */493#define container_of(ptr, type, member) ({ /494 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); /495 (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );}) 

 

下面这个链接讲container_of的作用，很详细了：
http://blog.chinaunix.net/u1/58968/showart_461749.html

再附一个很好的测试container_of作用的链接：
http://hi.baidu.com/xiquanlian/blog/item/a070d658642ea482810a18e3.html

其中又用到了offsetof（）函数：
lxr上找到的源码：

 

#define offset_of(type, memb) / 47 ((unsigned long)(&((type *)0)->memb)) 

 

转一篇网上对它的分析：
原文链接在这：
http://cutebunny.blog.51cto.com/301216/67517
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。