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浅析遍历子进程方法(利用list_for_each)

2013年02月16日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1823字 ⁄ 字号 评论关闭

  Linux系统中的每个进程都有一个父进程(init进程除外);每个进程还有0个或多个子进程。在进程描述符中parent指针指向其父进程,还有一个名为children的子进程链表(父进程task_struct中的children相当于链表的表头)。

而我们可以使用list_for_each(/include/linux/list.h)来依次遍历访问子进程:

struct task_struct *task;

struct list_head *list;

list_for_each(list, &current->children) {

      task = list_entry(list, struct task_struct, sibling);

}

其中task即为某个子进程的地址

首先需要说明一点task_struct中的children指针指向其某个子进程的进程描述符task_struct中children的地址,而非直接指向某个子进程的地址,也就是说子进程链表中存放的仅仅是各个task_struct成员children的地址。

我们查看源文件找到list_for_each的定义:

#define list_for_each(pos, head) \

    for (pos = (head)->next; prefetch(pos->next), pos != (head); \

            pos = pos->next)

从上可以看出list_for_each其实就是一个for循环,在网上看到prefetch()是一个预抓取的函数,我并不理解它(哪位大牛知道的讲下哦),不过这个对for()并没有多大的影响。for()实现的就是一个children链表的遍历,而由children的地址如何取到task_struct的地址呢,它是由list_entry宏来实现的。

我们先给出所需函数或宏的源代码

list_entry(/include/linux/list.h)

#define list_entry(ptr, type, member) \

    container_of(ptr, type, member)

---------------------------------------------------

container_of(include/linux/kernel.h)

#define container_of(ptr, type, member) ({          \

    const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \

    (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

-------------------------------------------

offsetof(/include/linux/stddef.h)

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

对于list_entry宏来说ptr在这里为指向children链表的指针,type为task_struct结构体的类型,member为链表成员的变量名,即children。

container_of()思路为先求出结构体成员member(即children)在结构体(即task_struct)中的偏移量,然后再根据member的地址(即ptr)来求出结构体(即task_struct)的地址。

哇哈哈 下面是我觉得最经典的地方((type *)0)->member,他将地址0强制转换为type类型的指针,然后再指向成员member,此时((type *)0)->member的地址即为member成员相对于结构体的位移。

其中typeof()相当于C的sizeof(),(char *)__mptr这个强制转换用来计算偏移字节量,size_t被定义为unsigned int 类型。

哈哈 这样这个过程就不难理解了吧

PS:网上找到的list_entry宏定义的另一个版本(有人说是老版本kernel里面的),其实是一样的,大家自己理解吧。^_^

#define list_entry(ptr, type, member) \ 
((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

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