RT-Thread-RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象链表结构深入理解RT-Thread问答社区

RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象链表结构深入理解

发布于 2021-02-15 10:06:01 浏览：1588 订阅该版

[tocm]

[RT-Thread 入门学习笔记 - 目录](https://club.rt-thread.org/ask/article/3420.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象rt_object](https://club.rt-thread.org/ask/article/2493.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象管理](https://club.rt-thread.org/ask/article/2494.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象操作API](https://club.rt-thread.org/ask/article/2513.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象初始化链表组织方式](https://club.rt-thread.org/ask/article/2522.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 内核对象链表结构深入理解](https://club.rt-thread.org/ask/article/2549.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 设备模型rt_device的理解](https://club.rt-thread.org/ask/article/2570.html)

[RT-Thread 内核学习笔记 - 理解defunct僵尸线程](https://club.rt-thread.org/ask/article/2580.html)

## 背景

- 学习内核对象需要了解基本的数据机构。

- 内核对象及派生的数据结构较为复杂，大部分都是基于链表的复合结构体。

- 需要深入的理解内核对象的组织管理与链接方式。

## 链表链接方式一

### 链表next指针，指向下一个对象结构体的首地址。

![2021-02-15_093523.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210215/5218cb604f4d4c5174a93347e173719c.png)

## 链表链接方式二

### 链表next指针，指向下一个对象结构体的链表的（next）成员。

![2021-02-15_093610.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210215/dc0fb74f640cb19b6485f1d9cfd55597.png)

## 内核对象的入口内存地址（首地址）

- RT-Thread内核对象使用链表链接方式二。

- 所以可以通过链表的遍历，获取到对象结构体成员list的地址（list 第一个next成员的地址，就是list本身的首地址）

- 已知结构体成员的地址，如何求结构体本身首地址？

![2021-02-15_093626.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210215/06cdf094f0f69a1a0900d653bad4a06b.png)

- 结构体的本身结构不会改变，大小不会改变，所以每个结构体成员的位置是固定的。

- 结构体成员的地址，相对于首地址，偏移大小是固定的。

## RT-Thread 使用：rt_list_entry

```
/**
 * @brief get the struct for this entry
 * @param node the entry point
 * @param type the type of structure
 * @param member the name of list in structure
 */
#define rt_list_entry(node, type, member) \
    rt_container_of(node, type, member)
```

```
/**
 * rt_container_of - return the member address of ptr, if the type of ptr is the
 * struct type.
 */
#define rt_container_of(ptr, type, member) \
    ((type *)((char *)(ptr) - (unsigned long)(&((type *)0)->member)))
```

```
type a; /* 临时变量，主要为了求成员的偏移 */

/* 成员m 的地址偏移 */
offset = &a.member - &a;

/* 假如已知结构体的某个成员m的地址ptr */

p = ptr - offset; /* ptr - (&a.m - &a)  */
```

- 假设结构体的首地址为x， 成员的偏移为： **x+offset**。

- 如果结构体首地址为0，结构体成员的地址，则为成员在结构体中的偏移。

- 若已知成员的地址，求出来成员的 **offset**（偏移），就可以计算出结构体本身的首地址了

## 总结

- 需要深入的理解链表结构体的连接方法与组织方法。

- RT-Thread 内核提供比较丰富的链表操作API，可以学习与使用。

- 掌握数据结构的操作，为后面研究内核，打下基础。