鸿蒙内核源码分析(双向链表篇)|谁是内核最重要结构体?

  
结构体够简单了吧,只有前后两个指向自己的指针,但恰恰是因为太简单,所以才太不简单. 就像氢原子一样,宇宙中无处不在,占比最高,原因是因为它最简单,最稳定!

内核的各自模块都能看到双向链表的身影,下图是各处初始化双向链表的操作,因为太多了,只截取了部分:

很多人问图怎么来的, source insight 4.0 是阅读大型C/C++工程的必备工具,要用4.0否则中文有乱码.

可以豪不夸张的说理解LOS_DL_LIST及相关函数是读懂鸿蒙内核的关键。前后指针(注者后续将比喻成一对左右触手)灵活的指挥着系统精准的运行，越是深入分析内核源码，越能感受到内核开发者对LOS_DL_LIST非凡的驾驭能力，笔者仿佛看到了无数双手前后相连，拉起了一个个双向循环链表，把指针的高效能运用到了极致，这也许就是编程的艺术吧！这么重要的结构体还是需详细讲解一下.

基本概念
双向链表是指含有往前和往后两个方向的链表，即每个结点中除存放下一个节点指针外，还增加一个指向其前一个节点的指针。其头指针head是唯一确定的。从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点，这种数据结构形式使得双向链表在查找时更加方便，特别是大量数据的遍历。由于双向链表具有对称性，能方便地完成各种插入、删除等操作，但需要注意前后方向的操作。

功能接口
鸿蒙系统中的双向链表模块为用户提供下面几个接口。

请结合下面的代码和图去理解双向链表,不管花多少时间,一定要理解它的插入/删除动作, 否则后续内容将无从谈起.

 //将指定节点初始化为双向链表节点 LITE_OS_SEC_ALW_INLINE STATIC INLINE VOID LOS_ListInit(LOS_DL_LIST *list) { list->pstNext = list; list->pstPrev = list; } //将指定节点挂到双向链表头部 LITE_OS_SEC_ALW_INLINE STATIC INLINE VOID LOS_ListAdd(LOS_DL_LIST *list, LOS_DL_LIST *node) { node->pstNext = list->pstNext; node->pstPrev = list; list->pstNext->pstPrev = node; list->pstNext = node; } //将指定节点从链表中删除,自己把自己摘掉 LITE_OS_SEC_ALW_INLINE STATIC INLINE VOID LOS_ListDelete(LOS_DL_LIST *node) { node->pstNext->pstPrev = node->pstPrev; node->pstPrev->pstNext = node->pstNext; node->pstNext = NULL; node->pstPrev = NULL; }

  具体用法
举例 ProcessCB(进程控制块)是描述一个进程的所有信息,其中用到了 8个双向链表,这简直比章鱼还牛逼,章鱼也才四双触手,但进程有8双(16只)触手.

 typedef struct ProcessCB { LOS_DL_LIST pendList; /** 
  
 看个简单点的 pendList表示这个进程中所有被阻塞的任务(task)都会挂到这个链表上管理. 任务阻塞的原因很多,可能是申请互斥锁失败,可能等待事件读消息队列,还可能开了一个定时任务等等.
 
再来看一个复杂点的 threadPriQueueList,这又是干嘛的?从名字可以看出来是线程的队列链表,在鸿蒙内核线程就是任务(task),任务分等了32个优先级,同级的任务放在同一个双向链表中, 32级就是32个双向链表,所以是个链表数组,每条链表中存放的是已就绪等待被调度的任务.
 
双向链表是内核最重要的结构体,精读内核的路上它会反复的映入你的眼帘,理解它是理解内存运作的关键所在!
 
作者:weharmony
 
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