LINUX常用数据结构
linux 结构体
linux 结构体Linux 结构体Linux 是一种开放源代码的操作系统，其内部实现了许多结构体来组织和管理各种资源。
本文将介绍几个常见的Linux 结构体，并解释其作用和用途。
1. task_struct 结构体task_struct 结构体是 Linux 内核中用来表示进程的数据结构。
每个正在运行或等待运行的进程都有一个对应的task_struct 结构体。
这个结构体中包含了进程的各种属性和状态信息，如进程的ID、父进程的ID、进程状态、虚拟内存信息等。
通过task_struct 结构体，内核可以管理和调度进程，实现多任务处理。
2. file 结构体file 结构体用于表示Linux 内核中的打开文件。
每个打开的文件都有一个对应的file 结构体，用于记录文件的状态和属性。
在内核中，文件被表示为一个文件描述符，而file 结构体中存储了与文件相关的信息，如文件指针、文件操作函数指针、访问权限等。
通过file 结构体，内核可以对文件进行读写操作，并管理文件的打开和关闭。
3. inode 结构体inode 结构体用于表示Linux 文件系统中的索引节点。
每个文件都对应一个唯一的inode 结构体，用于存储文件的元数据信息，如文件大小、所属用户、所属组、文件权限等。
inode 结构体中还包含了指向文件数据块的指针，通过这些指针可以访问文件的实际内容。
通过 inode 结构体，内核可以管理文件系统的存储和访问。
4. super_block 结构体super_block 结构体用于表示Linux 文件系统的超级块。
每个文件系统都有一个对应的super_block 结构体，用于存储文件系统的元数据信息，如文件系统类型、块大小、块数量等。
super_block 结构体中还包含了指向文件系统根目录的inode 结构体指针，通过这个指针可以访问文件系统中的文件和目录。
通过super_block 结构体，内核可以管理文件系统的挂载和卸载。
linux内核hash表 使用例程
linux内核hash表使用例程Linux内核中的hash表是一种常用的数据结构，用于快速查找和插入数据。
它是一种哈希表，通过将关键字映射到一个固定大小的数组中，并在数组中存储对应的值来实现高效的查找和插入操作。
在Linux内核中，hash表广泛应用于各个子系统中，比如网络子系统、文件系统、进程管理等。
这些子系统需要快速地查找和插入数据，而hash表正是为此而设计的。
hash表的实现方式多种多样，但在Linux内核中，一般采用的是拉链法（chaining）来处理冲突。
具体来说，每个数组元素都是一个链表的头指针，当多个关键字映射到同一个数组元素时，它们会被插入到链表中。
这样，当需要查找某个关键字时，只需要根据关键字的哈希值找到对应的数组元素，然后遍历链表即可。
为了提高查找效率，Linux内核中的hash表还采用了一些优化措施。
例如，为了减少冲突，每个数组元素都会被分成多个桶（bucket），每个桶中存放一条链表。
这样，即使多个关键字映射到同一个数组元素，它们也可以分布在不同的桶中，从而提高查找效率。
为了进一步提高查找效率，Linux内核中的hash表还采用了一种叫做“二次哈希”的技术。
具体来说，每个关键字的哈希值会经过一次次的哈希函数计算，得到一个新的哈希值，然后再根据这个新的哈希值找到对应的数组元素。
这样，即使多个关键字的哈希值相同，它们经过二次哈希后得到的新的哈希值也会不同，从而减少冲突，提高查找效率。
除了拉链法和二次哈希，Linux内核中的hash表还可以采用其他的冲突解决方法，比如开放定址法（open addressing）。
在开放定址法中，当发生冲突时，会根据一定的规则来寻找下一个可用的数组元素，直到找到一个空闲的位置或者遍历完整个数组。
虽然开放定址法的实现比较简单，但由于可能出现聚集现象，导致查找效率下降，因此在Linux内核中使用较少。
总的来说，Linux内核中的hash表是一种高效的数据结构，用于快速查找和插入数据。
Linux网络编程之sockaddr与sockaddr_in,sockaddr_un结构体详细讲解
sockaddrstruct sockaddr {unsigned short sa_family; /* address family, AF_xxx */char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */};sa_family是地址家族，一般都是“AF_xxx”的形式。
好像通常大多用的是都是AF_INET。
sa_data是14字节协议地址。
此数据结构用做bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息。
但一般编程中并不直接针对此数据结构操作，而是使用另一个与sockaddr等价的数据结构sockaddr_insockaddr_in（在netinet/in.h中定义）：struct sockaddr_in {short int sin_family; /* Address family */unsigned short int sin_port; /* Port number */struct in_addr sin_addr; /* Internet address */unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */};struct in_addr {unsigned long s_addr;};typedef struct in_addr {union {struct{unsigned char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;} S_un_b;struct {unsigned short s_w1,s_w2;} S_un_w;unsigned long S_addr;} S_un;} IN_ADDR;sin_family指代协议族，在socket编程中只能是AF_INETsin_port存储端口号（使用网络字节顺序）sin_addr存储IP地址，使用in_addr这个数据结构sin_zero是为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节。
Linux内核中的数据结构：基数树（radixtree）【转】
Linux内核中的数据结构：基数树（radixtree）【转】转⾃：Linux基数树（radix tree）是将指针与long整数键值相关联的机制，它存储有效率，并且可快速查询，⽤于指针与整数值的映射（如：IDR机制）、内存管理等。
IDR（ID Radix）机制是将对象的⾝份鉴别号整数值ID与对象指针建⽴关联表，完成从ID与指针之间的相互转换。
IDR机制使⽤radix树状结构作为由id进⾏索引获取指针的稀疏数组，通过使⽤位图可以快速分配新的ID，IDR机制避免了使⽤固定尺⼨的数组存放指针。
IDR机制的API函数在lib/idr.c中实现，这⾥不加分析。
Linux radix树最⼴泛的⽤途是⽤于内存管理，结构address_space通过radix树跟踪绑定到地址映射上的核⼼页，该radix树允许内存管理代码快速查找标识为dirty或writeback的页。
Linux radix树的API函数在lib/radix-tree.c中实现。
（1）radix树概述radix树是通⽤的字典类型数据结构，radix树⼜称为PAT位树（Patricia Trie or crit bit tree）。
Linux内核使⽤了数据类型unsigned long的固定长度输⼊的版本。
每级代表了输⼊空间固定位数。
radix tree是⼀种多叉搜索树，树的叶⼦结点是实际的数据条⽬。
每个结点有⼀个固定的、2^n指针指向⼦结点（每个指针称为槽slot），并有⼀个指针指向⽗结点。
Linux内核利⽤radix树在⽂件内偏移快速定位⽂件缓存页，图4是⼀个radix树样例，该radix树的分叉为4(22)，树⾼为4，树的每个叶⼦结点⽤来快速定位8位⽂件内偏移，可以定位4x4x4x4=256页，如：图中虚线对应的两个叶⼦结点的路径组成值0x00000010和0x11111010，指向⽂件内相应偏移所对应的缓存页。
图4 ⼀个四叉radix树Linux radix树每个结点有64个slot，与数据类型long的位数相同，图1显⽰了⼀个有3级结点的radix树，每个数据条⽬（item）可⽤3个6位的键值（key）进⾏索引，键值从左到右分别代表第1~3层结点位置。
linux操作系统的结构及详细说明
linux操作系统的结构及详细说明linux的操作系统的结构你了解多少呢?下面由店铺为大家整理了linux操作系统的结构及详细说明的相关知识，希望对大家有帮助!linux操作系统的结构及详细说明：一、 linux内核内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。
Linux 内核由如下几部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。
系统调用接口：SCI 层提供了某些机制执行从用户空间到内核的函数调用。
这个接口依赖于体系结构，甚至在相同的处理器家族内也是如此。
SCI 实际上是一个非常有用的函数调用多路复用和多路分解服务。
在 ./linux/kernel 中您可以找到 SCI 的实现，并在 ./linux/arch 中找到依赖于体系结构的部分。
1. 内存管理对任何一台计算机而言，其内存以及其它资源都是有限的。
为了让有限的物理内存满足应用程序对内存的大需求量，Linux 采用了称为“虚拟内存”的内存管理方式。
Linux 将内存划分为容易处理的“内存页”(对于大部分体系结构来说都是 4KB)。
Linux 包括了管理可用内存的方式，以及物理和虚拟映射所使用的硬件机制。
不过内存管理要管理的可不止 4KB 缓冲区。
Linux 提供了对 4KB 缓冲区的抽象，例如 slab 分配器。
这种内存管理模式使用 4KB 缓冲区为基数，然后从中分配结构，并跟踪内存页使用情况，比如哪些内存页是满的，哪些页面没有完全使用，哪些页面为空。
这样就允许该模式根据系统需要来动态调整内存使用。
为了支持多个用户使用内存，有时会出现可用内存被消耗光的情况。
由于这个原因，页面可以移出内存并放入磁盘中。
这个过程称为交换，因为页面会被从内存交换到硬盘上。
内存管理的源代码可以在 ./linux/mm 中找到。
2 .进程管理进程实际是某特定应用程序的一个运行实体。
linux分层设计体系结构
linux分层设计体系结构Linux是一种开源的操作系统，其设计采用了分层的体系结构。
这种设计使得Linux具有高度的灵活性和可扩展性，同时也方便了系统的维护和管理。
本文将详细介绍Linux的分层设计体系结构。
在Linux的分层设计中，最底层是硬件层。
硬件层包括计算机的各种硬件设备，如处理器、内存、硬盘、网络接口等。
Linux通过设备驱动程序来管理和控制这些硬件设备，使其能够与操作系统进行交互。
在硬件层之上是内核层。
内核是操作系统的核心，负责管理系统的资源和提供各种系统服务。
Linux的内核是一个单独的模块，可以独立于其他软件进行开发和维护。
内核提供了各种系统调用接口，以及对进程、文件系统、网络和设备的管理和控制功能。
在内核层之上是库层。
库是一组共享的代码和函数，可以为应用程序提供常用的功能和服务。
Linux提供了许多不同的库，如C库、数学库、网络库等。
这些库可以被开发人员用来开发应用程序，提高开发效率和代码复用性。
在库层之上是应用层。
应用层包括各种应用程序和工具，如文本编辑器、图形界面、网络浏览器等。
这些应用程序可以通过系统调用接口与内核进行交互，并利用库提供的功能来实现各种任务和操作。
除了以上四个层次外，Linux还有其他一些重要的组件和模块。
例如，系统初始化和启动过程中，会加载引导程序和初始化程序；文件系统是用来组织和管理文件和目录的；网络协议栈是用来实现网络通信的；系统服务是用来提供各种系统功能和服务的。
这些组件和模块与其他层次之间相互关联，共同构成了Linux的完整体系结构。
Linux的分层设计体系结构具有许多优点。
首先，分层设计使得系统的各个组件和模块之间相互独立，可以分别进行开发、测试和维护，提高了开发和维护效率。
其次，分层设计使得系统的各个层次之间的接口清晰明确，方便了系统的扩展和升级。
此外，分层设计还提高了系统的稳定性和可靠性，一旦某个层次出现问题，不会对其他层次造成影响。
Linux的分层设计体系结构是一种高效、灵活和可扩展的设计方式。
Linux虚拟存储技术的主要数据结构分析
图 １ 三 层 地 址 映 射 示 意 图
以 ｉ８ ３６来说 ，Ｐ Ｃ Ｕ实 际上是 按 两 层模 型进 行 地址 映射 的 ， 就 需要 跳 过 中间 的 Ｐ 这 ＭＤ层 ， 虚拟 的三 层 将
映射 落 实到具 体 的两层 映 射 ． 一 方面 ， Ｐ ｍｉ ｒ 另 从 ｅ ｕ Ｐｏ开始 ， ｌ ｍ Ｉ 引入 了物理 地 址扩 充 功能 Ｐ Ｅ， ｍｅ Ａ 允许 将 地
ｐ ｔ ｅ ｈ中作 了如下 定义 ： ｇ ￣ｌ． 如果 所用 的 Ｃ Ｕ是 Ｐ ｎ ｕ ｒ 以 上 时 ， 择项 Ｃ Ｎ Ｉ Ｘ ６ Ｐ Ｅ为 １ 否 Ｐ ｅｔ ｍ Ｐｏ或 ｉ 选 Ｏ ＦＧ ８ Ａ ， 则 为 ０ 根据 此选 项 ， ． 编译 时从 ｐｔ ｌ一３ｅｅ． ｇ ｂｅ ｌｖ１ｈ或 ｐｔｂ 一 ｌ ｅ． ａ ｇ ｌ ２ｅ １ｈ中选其 一 ． ａｅ ｖ
静ｉｃ ｄ ｎｌ ｅ＜ａｍ ｐｔ ｌ 一 ｌ ｅ． ｕ ｓ ／ ｇ ｂｅ ２ｅ １ｈ＞ ａ ｖ
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／＊Ｐ Ｅ无 效 时两层 映 射 ＊／ Ａ
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３ 虚 拟 存储 空 间 的 管理
２ 页 表 的管 理
Ｌｕ ｉ ｘ内核的设计考虑 到了在各种不 同 Ｃ Ｕ上 的实现 ， 了保证 可移植 性和兼 容性 ，ｉ ｘ内核在 页 目录和 ｎ Ｐ 为 Ｌｎ ｕ
页表 中间增设 了一层“ 中间 目录” 映射机制设计成 了三层 ： 目录 Ｐ Ｄ、 ， 页 Ｇ 中间 目录 Ｐ Ｄ、 Ｍ 页表 ｆ ， 图 １ ｒ如 ｒ 所示 ．
在 ｉ８ Ｃ Ｕ中 ，ｉ ｘ的 每个 进 程 拥 有 各 自独立 的 ４ Ｂ虚 拟 地 址 空 间 ， 中 ０—３ Ｂ是 用 户 空 间 ， ３６ Ｐ Ｌｕ ｎ Ｇ 其 Ｇ ３～
linuxc hashmap 使用
linuxc hashmap 使用LinuxC hashmap 的使用哈希表（hashmap）是一种非常常用的数据结构，它能够以O(1)的时间复杂度进行常见操作，如插入、删除和查找。
在LinuxC 编程中，通过使用hashmap 机制，我们可以更高效地管理数据，提高程序的性能。
本文将一步一步介绍hashmap 在LinuxC 中的使用方法。
1. 什么是hashmap？哈希表是一种通过将关键字映射到表中位置来访问记录的数据结构。
它通过哈希函数将关键字转换为数组索引，然后在索引位置存储关键字对应的值。
哈希表可以在常量时间内查找或存储数据，这使得它成为大规模数据管理的首选数据结构。
2. hashmap 的实现在LinuxC 中，我们可以使用第三方库，如glib 、uthash 等来实现hashmap。
这些库提供了已经实现好的hashmap 数据结构，并提供相关的API 来操作数据。
2.1 使用glib 的hashmapglib 是GNOME 桌面环境的一个基础库，它提供了一系列数据结构和函数。
要在你的LinuxC 项目中使用glib 的hashmap，你需要进行以下步骤：- 安装glib 库：在终端中运行sudo apt-get install libglib2.0-dev 命令。
- 在你的代码中包含glib.h：在代码中添加#include <glib.h>。
- 创建hashmap：使用g_hash_table_new() 函数来创建hashmap。
例如：GHashTable *hashmap = g_hash_table_new(g_str_hash,g_str_equal)。
- 插入数据：使用g_hash_table_insert() 函数向hashmap 中插入数据。
例如：g_hash_table_insert(hashmap, key, value)。
- 查找数据：使用g_hash_table_lookup() 函数来根据关键字查找数据。
linux中内存堆中空闲列表的结构
linux中内存堆中空闲列表的结构在Linux操作系统中，内存是计算机中最重要的资源之一。
为了有效地管理内存，Linux使用了一种称为“内存堆”（Memory Heap）的结构来管理内存的分配和释放。
内存堆中空闲列表的结构在Linux中是非常重要的，因为它们决定了系统中可用的空闲内存的分布和管理。
内存堆是分配给进程的动态内存的汇总。
当进程需要分配内存时，它可以从内存堆中申请一块适当大小的内存，并且在不再需要时释放这块内存。
内存堆中的空闲列表是记录了空闲内存块的位置和大小的数据结构，它们在内存分配和释放的过程中起着非常重要的作用。
在Linux中，内存堆中空闲列表的结构通常由一个或多个链表来表示。
这些链表中的每个节点代表一个空闲内存块，它包含了该内存块的地址和大小等信息。
根据不同的内存分配算法，空闲列表的结构也会有所不同，但通常会包括以下元素：1.内存块的起始地址：用来标识该内存块在系统中的位置。
2.内存块的大小：记录了该内存块的大小，以便进行合适的分配和释放。
3.指向下一个空闲内存块的指针：在链表结构中，每个节点通常会包含一个指针，指向下一个空闲内存块的位置。
4.其他额外信息：根据系统的需要，空闲列表中还可能包括其他额外的信息，比如内存块的标识符、分配状态等。
内存堆中的空闲列表的结构对系统的性能和内存使用效率有着重要的影响。
一个高效的空闲列表结构可以减少内存碎片化，提高内存的分配和释放效率，从而改善系统的整体性能。
因此，Linux使用了各种不同的空闲列表管理算法来满足不同的需求。
在Linux中，空闲列表的管理通常采用了一种分离的空闲列表（Segregated Free Lists）的方法。
这种方法通过将不同大小的内存块分别管理，使得空闲列表的搜索和释放等操作可以更快速和高效。
在分离的空闲列表中，每个不同大小的内存块都有独立的链表结构来管理。
这样可以减少在搜索和分配内存时所需的时间和资源，提高系统的性能和响应速度。
linux 内核源码需要掌握的数据结构和算法
linux 内核源码需要掌握的数据结构和算法在深入理解Linux内核源码的过程中，掌握数据结构和算法是非常重要的。
数据结构和算法是编程和系统编程的基础，也是理解Linux内核源码的关键。
本文将介绍Linux内核源码需要掌握的一些常见数据结构和算法，帮助读者更好地理解内核源码。
一、数据结构1.数组：Linux内核源码中经常使用数组来存储固定大小的元素。
数组在内核源码中主要用于存储数据结构（如链表、树、图等）的元素。
2.链表：链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
在Linux内核源码中，链表常用于实现内存管理、文件系统、网络协议等。
3.树：树是一种由节点和边组成的图形结构，其中每个节点最多只有两个子节点。
在Linux内核源码中，树常用于进程调度、内存管理、文件系统等。
4.二叉树：二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多只有两个子节点，通常称为根、左子节点和右子节点。
在Linux内核源码中，二叉树常用于维护设备树、路由表等。
5.图：图是由节点和边组成的图形结构，其中每个节点可以有多个相邻节点。
在Linux内核源码中，图常用于网络协议、进程间通信等。
6.哈希表：哈希表是一种基于哈希函数的数据结构，它可以快速查找、插入和删除元素。
在Linux内核源码中，哈希表常用于进程调度、内存管理等。
二、算法1.遍历算法：遍历算法是用于遍历数据结构的算法，如深度优先搜索（DFS）、广度优先搜索（BFS）等。
这些算法在Linux内核源码中常用于遍历链表、树、图等数据结构。
2.排序算法：排序算法是用于将数据元素按照一定顺序排列的算法，如冒泡排序、快速排序等。
在Linux内核源码中，排序算法常用于维护内存分配表、设备驱动等。
3.查找算法：查找算法是用于在数据结构中查找特定元素的算法，如线性查找、二分查找等。
在Linux内核源码中，查找算法常用于设备驱动、内存管理等。
4.递归算法：递归算法是一种通过函数自我调用来解决问题的方法。
linux操作系统的基本体系结构
linux操作系统的基本体系结构一、内核（Kernel）Linux操作系统的核心是内核，它负责管理系统资源、控制硬件设备、调度进程和提供基本的系统服务。
Linux内核采用单内核结构，包含了操作系统的大部分核心功能和驱动程序。
内核是操作系统的核心组件，它提供了操作系统运行所必须的基本功能。
Linux内核具有以下特点：1、多任务处理：Linux内核支持多任务处理，可以同时运行多个程序，并实现多个程序之间的切换和管理。
2、硬件管理：Linux内核负责管理硬件设备，与硬件设备交互，控制硬件设备的工作状态。
3、内存管理：Linux内核负责管理系统的内存，包括内存的分配、释放、映射和交换等操作。
4、文件系统：Linux内核支持多种文件系统，包括ext4、NTFS、FAT等，负责文件的读写、管理和保护。
5、进程管理：Linux内核管理系统进程，包括进程的创建、调度、挂起、唤醒和终止等操作。
6、网络通信：Linux内核支持网络通信功能，包括TCP/IP协议栈、网卡驱动等，实现网络数据传输和通信。
二、ShellShell是Linux操作系统的命令解释器，用户通过Shell与操作系统进行交互。
Shell接受用户的命令，并将其转换为对应的系统调用，最终由内核执行。
Linux系统中常用的Shell有Bash、Zsh等，用户可以根据自己的喜好选择不同的Shell。
Shell具有以下功能：1、命令解释：Shell接受用户输入的命令，并将其翻译为操作系统可以执行的命令。
2、执行程序：Shell可以执行各种程序、脚本和命令，包括系统工具、应用程序等。
3、环境控制：Shell可以设置环境变量、别名和路径等，帮助用户管理系统环境。
4、文件处理：Shell可以处理文件操作，包括创建、删除、复制、移动等。
5、脚本编程：Shell支持脚本编程，用户可以编写Shell脚本来自动执行一系列操作。
三、系统工具Linux操作系统提供了丰富的系统工具，帮助用户管理系统和执行各种任务。
linux系统层次结构
linux系统层次结构
Linux系统的层次结构可以分为以下几个主要层次:
1. 硬件层(Hardware Layer)
这是最底层,包括CPU、内存、硬盘、网卡等硬件设备。
2. 内核层(Kernel Layer)
Linux内核是操作系统的核心部分,负责管理硬件资源、调度进程、提供系统服务等。
常见的内核版本有Linux、FreeBSD、Solaris等。
3. 系统库层(System Libraries Layer)
系统库是应用程序和内核之间的接口,提供了常用的系统调用函数,如文件操作、进程管理、网络通信等。
常见的系统库有glibc、musl 等。
4. 系统工具层(System Utilities Layer)
系统工具是管理和维护操作系统的工具程序,如文件系统工具、网络工具、系统管理工具等。
常见的系统工具有bash、cron、systemd 等。
5. 服务层(Services Layer)
服务层包括各种系统服务,如Web服务(Apache、Nginx)、数据库服务(MySQL、PostgreSQL)、文件服务(Samba、NFS)等。
6. 桌面环境层(Desktop Environment Layer)
桌面环境提供了图形化的用户界面,方便用户与系统交互。
常见的桌面环境有GNOME、KDE、Xfce等。
7. 应用层(Application Layer)
应用层包括各种应用程序,如办公软件、浏览器、媒体播放器、游戏等。
Linux系统的层次结构由底层的硬件到上层的应用程序,每一层都扮演着重要的角色,相互协作为用户提供了完整的操作系统功能。
【转】linux内核数据结构之kfifo环形队列
【转】linux内核数据结构之kfifo环形队列⼀、前⾔ 缓冲区在⽂件系统中经常⽤到，通过缓冲区缓解cpu读写内存和读写磁盘的速度。
例如⼀个进程A产⽣数据发给另外⼀个进程B，进程B 需要对进程A传的数据进⾏处理并写⼊⽂件，如果B没有处理完，则A要延迟发送。
为了保证进程A减少等待时间，可以在A和B之间采⽤⼀个缓冲区，A每次将数据存放在缓冲区中，B每次冲缓冲区中取。
这是典型的⽣产者和消费者模型，缓冲区中数据满⾜FIFO特性，因此可以采⽤队列进⾏实现。
Linux内核的kfifo正好是⼀个环形队列，可以⽤来当作环形缓冲区。
⽣产者与消费者使⽤缓冲区如下图所⽰：⼆、kfifo概述源代码版本 2.6.32.63kfifo的头⽂件kfifo的源⽂件 kfifo是⼀种"First In First Out"数据结构，它采⽤了前⾯提到的环形缓冲区来实现，提供⼀个⽆边界的字节流服务。
采⽤环形缓冲区的好处是，当⼀个数据元素被⽤掉后，其余数据元素不需要移动其存储位置，从⽽减少拷贝提⾼效率。
更重要的是，kfifo采⽤并⾏⽆锁技术，kfifo实现的单⽣产者/单消费者模式的共享队列是不需要加锁同步的。
struct kfifo {unsigned char *buffer; /* the buffer holding the data : ⽤于存放数据的缓存 */unsigned int size; /* the size of the allocated buffer : 空间的⼤⼩，在初化时将它向上扩展成2的幂，为了⾼效的进⾏与操作取余，后⾯会详解 */unsigned int in; /* data is added at offset (in % size)unsigned int out; /* data is extracted from off. (out % size) ：⼀起构成⼀个循环队列。
简述linux的文件系统结构
简述linux的文件系统结构
Linux的文件系统结构是一个层次结构，从根目录（/）开始，每个目录都可以包含文件和子目录。
下面是主要目录的简要说明：
·/bin - 包含系统中最基本的命令（例如cp、ls、mv、rm等）。
·/boot - 包含用于启动系统的文件，如内核、引导装载程序等。
·/dev - 包含设备文件，如磁盘、键盘、鼠标等硬件设备。
·/etc - 包含系统的配置文件。
·/home - 包含所有用户的主目录。
·/lib - 包含与系统运行有关的库文件，如动态链接库。
·/media - 包含可插入媒体（如CD-ROM、DVD、USB驱动器等）的挂载点。
·/mnt - 包含临时挂载的文件系统。
·/opt - 用于安装附加软件包。
·/proc - 动态映射到正在运行的进程，系统信息等。
·/root - 管理员的主目录。
·/sbin - 包含系统管理员使用的系统命令和实用程序。
·/tmp - 用于存储临时文件。
·/usr - 包含用户安装的应用程序和文件。
·/var - 用于存储程序数据和日志文件。
linux数据栈的关键数据结构skb_buf
sk_buff结构可能是linux网络代码中最重要的数据结构，它表示接收或发送数据包的包头信息。
它在<include/linux/skbuff.h>中定义，并包含很多成员变量供网络代码中的各子系统使用。
这个结构在linux内核的发展过程中改动过很多次，或者是增加新的选项，或者是重新组织已存在的成员变量以使得成员变量的布局更加清晰。
它的成员变量可以大致分为以下几类：Layout 布局General 通用Feature-specific功能相关Management functions管理函数这个结构被不同的网络层（MAC或者其他二层链路协议，三层的IP，四层的TCP或UDP 等）使用，并且其中的成员变量在结构从一层向另一层传递时改变。
L4向L3传递前会添加一个L4的头部，同样，L3向L2传递前，会添加一个L3的头部。
添加头部比在不同层之间拷贝数据的效率更高。
由于在缓冲区的头部添加数据意味着要修改指向缓冲区的指针，这是个复杂的操作，所以内核提供了一个函数skb_reserve（在后面的章节中描述）来完成这个功能。
协议栈中的每一层在往下一层传递缓冲区前，第一件事就是调用skb_reserve在缓冲区的头部给协议头预留一定的空间。
skb_reserve同样被设备驱动使用来对齐接收到包的包头。
如果缓冲区向上层协议传递，旧的协议层的头部信息就没什么用了。
例如，L2的头部只有在网络驱动处理L2的协议时有用，L3是不会关心它的信息的。
但是，内核并没有把L2的头部从缓冲区中删除，而是把有效荷载的指针指向L3的头部，这样做，可以节省CPU时间。
1. 网络参数和内核数据结构就像你在浏览TCP/IP规范或者配置内核时所看到的一样，网络代码提供了很多有用的功能，但是这些功能并不是必须的，比如说，防火墙，多播，还有其他一些功能。
大部分的功能都需要在内核数据结构中添加自己的成员变量。
因此，sk_buff里面包含了很多像#ifdef这样的预编译指令。
linux superblock的个数规则 -回复
linux superblock的个数规则-回复Linux superblock是文件系统在存储介质（如磁盘）上的重要数据结构之一。
它记录了文件系统的布局、元数据以及其他关键信息，以便在需要的时候对文件系统进行恢复、检测和修复。
在Linux系统中，每个文件系统都有一个superblock，负责管理和维护文件系统。
一般情况下，一个文件系统只有一个superblock，但在某些情况下，可能会存在多个superblock。
下面将逐步解释有关Linux superblock的个数规则。
1. 什么是superblock？superblock是文件系统上的一个特殊数据结构，它会存储文件系统的相关信息，例如文件系统的大小、inode表的位置、block组的位置等。
superblock能够对文件系统进行识别和操作。
2. 为什么一个文件系统只需要一个superblock？一般来说，一个文件系统只需要一个superblock是因为它能够对整个文件系统进行管理，为文件系统的运行提供必要的数据。
superblock存储在文件系统的固定位置，通常是在文件系统的开始部分。
由于文件系统的大小有限，所以只需要一个superblock来维护和管理整个文件系统即可。
3. 什么情况下会存在多个superblock？尽管大部分情况下只有一个superblock，但有时候会存在多个superblock。
这种情况通常是由于文件系统损坏或者需要进行数据恢复。
当文件系统遭到损坏时，它可能无法正常运行，这就需要使用备份的superblock以恢复文件系统。
此外，在某些文件系统维护操作中，可能会创建多个备份的superblock以确保文件系统的安全性。
4. 多个superblock是如何工作的？当文件系统损坏时，多个superblock可用于修复文件系统。
这些备份superblock通常被存储在文件系统的后备区域，它们记录了与正常superblock相同的信息。
常用的数据结构有哪些
常用的数据结构有哪些数据结构是计算机科学中非常重要的概念，它是指数据元素之间的关系以及数据元素上的操作。
在计算机程序设计中，选择合适的数据结构可以提高程序的效率和性能。
常用的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
下面将逐一介绍这些常用的数据结构。
1. 数组（Array）数组是一种线性表数据结构，它由一组连续的内存空间组成，用来存储相同类型的数据元素。
数组的特点是可以通过下标来随机访问元素，时间复杂度为O(1)。
但是数组的大小是固定的，插入和删除操作的时间复杂度较高，为O(n)。
2. 链表（Linked List）链表是一种线性表数据结构，它由一组节点组成，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。
链表分为单向链表、双向链表和循环链表等不同类型。
链表的插入和删除操作效率较高，时间复杂度为O(1)，但是访问元素需要遍历整个链表，时间复杂度为O(n)。
3. 栈（Stack）栈是一种后进先出（LIFO）的线性表数据结构，只能在栈顶进行插入和删除操作。
栈的插入和删除操作时间复杂度为O(1)，是一种非常高效的数据结构。
栈常用于表达式求值、函数调用和括号匹配等场景。
4. 队列（Queue）队列是一种先进先出（FIFO）的线性表数据结构，只能在队尾插入元素，在队头删除元素。
队列的插入和删除操作时间复杂度为O(1)，常用于广度优先搜索、生产者消费者模型等场景。
5. 树（Tree）树是一种非线性的数据结构，由节点和边组成，每个节点最多有一个父节点和多个子节点。
树包括二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树、红黑树等不同类型。
树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历等，常用于表示层次关系和递归结构。
6. 图（Graph）图是一种非线性的数据结构，由节点和边组成，节点之间可以是任意关系。
图包括有向图、无向图、带权图等不同类型。
图的遍历方式包括深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）等，常用于表示网络拓扑、路径规划等场景。
linux系统的目录结构
linux系统的目录结构Linux是一种多用户和多任务操作系统，它既能提供稳定高效的性能，又能满足用户对安全性的需求，在网络和数据中心非常受欢迎。
在Linux系统中，目录结构是管理文件和数据最常用的方法之一，其中包括根目录、bin目录、etc目录和home目录等。
本文将详细介绍Linux系统的目录结构，以帮助更多的用户更好的了解该系统。
首先，Linux系统的根目录标识为了这个根目录外，它们还拥有一个用户根目录(/home/user)。
根目录是用来存放所有的文件和目录的，它拥有特殊的权限，只有特定的用户才可以修改和操作。
在根目录中，有一些子目录，每个子目录下都有自己的特定权限，比如/bin、/etc和/usr。
/bin是一个特殊的目录，它被称为“用户存放可执行二进制文件的地方”。
它包含系统核心命令和应用程序，如cp、mv、rm等。
除此之外，它还拥有一些特殊文件，如/bin/sh或/bin/bash，它们用于执行特定的任务或执行特定的脚本语言。
/etc是一个重要的目录，它存放的是系统的配置文件，比如ssh 的配置等，它还拥有一些用户访问控制文件，我们可以通过它来更改用户的权限和访问控制。
/usr是一个用来存放用户可执行程序、文档和共享数据的目录。
它还拥有一些子目录，比如/usr/bin，用户可以在其中存放应用程序；/usr/lib，用于存放应用程序的库；还有/usr/share，用户可以在其中存放图标、壁纸等文件。
最后，Linux系统还有一个重要的目录，那就是/home目录。
它是用户的主目录，用户可以在其中保存文件、自制程序、图片等数据，它也是用户自定义环境的重要部分。
总之，在Linux系统中，目录结构是管理文件和数据的重要组成部分，它可以帮助用户更好的了解系统，并能够更好地管理和操作文件和数据。
只有充分理解Linux系统的目录结构，才能更好的使用它。
linux文件系统的组织结构
linux文件系统的组织结构Linux文件系统的组织结构采用树型结构，类似于Windows文件系统。
其主要的目录如下：1. 根目录（/）: Linux文件系统的根目录，所有目录都是从根目录开始的。
2. bin目录（/bin）: 存放系统的核心程序，包括各种系统命令和工具。
3. boot目录（/boot）: 存放系统启动需要的文件，包括引导程序和内核。
4. dev目录（/dev）: 存放设备文件，在Linux中一切设备都是文件，包括硬件设备、外部设备等。
5. etc目录（/etc）: 存放系统的配置文件，包括密码文件、主机名等。
6. home目录（/home）: 存放所有用户的home目录，包括个人设置、数据等。
7. lib目录（/lib）: 存放系统的共享库文件，包括各种动态链接库。
8. media目录（/media）: 用于挂载外部设备的目录，如U盘、CD/DVD等。
9. mnt目录（/mnt）: 用于挂载文件系统的目录。
10. opt目录（/opt）: 存放可选软件的安装目录。
11. proc目录（/proc）: 存放系统内核信息和运行信息，如进程和内存使用情况。
12. root目录（/root）: 默认的root用户的home目录。
13. sbin目录（/sbin）: 存放系统管理员使用的系统命令。
14. srv目录（/srv）: 存放服务器的数据文件。
15. sys目录（/sys）: 存放设备驱动相关的信息。
16. tmp目录（/tmp）: 存放各种临时文件，如进程间通信使用的文件、临时下载文件等。
17. usr目录（/usr）: 存放系统软件和用户共享的文件。
18. var目录（/var）: 存放系统的可变文件，如日志文件、邮件等。
以上是Linux文件系统的主要目录，其中一些目录又包含了更多子目录。
了解Linux文件系统的组织结构有助于用户更好地管理文件和文件夹。
net_device
Linux TCP/IP 协议栈的关键数据结构 net_device2008-07-16 14:39:13| 分类：学习日记 | 标签：|字号大中小订阅net_device结构保存与网络设备相关的所有信息。
每一个网络设备都对应一个这样的结构，包括真实设备（例如以太网卡）和虚拟设备（比如bonding或VLAN）。
Bonding，也被称作EtherChannel(Cisco的术语)和 trunking(Sun的术语)，允许把一定数量的接口组合起来当作一个新的设备。
这个特性在系统需要把多个点对点设备组合起来以获取更高带宽时有用。
新设备的速度可以成倍增加，一般来说，新设备的吞吐量是单个设备吞吐量的总和。
VLAN代表虚拟局域网。
VLAN的作用是在二层交换机上划分不同的广播域，从而把不同广播域的流量隔离开。
它通过在链路层上增加一个标记来实现这个功能。
你可以在/article /7268找到VLAN的简介以及它在LINUX中的使用方法。
所有设备的net_device结构都放在一个全局链表中，链表的头指针是dev_base。
net_device 结构的定义在include/linux/netdevice.h中。
与sk_buff类似，net_device结构比较大，而且包含了很多特性相关的参数，这些参数在不同的协议层中使用。
出于这个原因，net_device结构的组织会有一些改变，用于优化协议栈的性能。
网络设备可以分为不同的类型，比如以太网卡和令牌环网卡。
net_device结构中的某些变量对同一类型的设备来说，取值是相同的；而某些变量在同一设备的不同工作模式下，取值必须不同。
因此，对几乎所有类型的设备，linux内核提供了一个通用的函数用于初始化那些在所有模式下取值相同的变量。
每一个设备驱动在调用这个函数的同时，还初始化那些在当前模式下取值不同的变量。
设备驱动同样可以覆盖那些由内核初始化的变量(例如，在优化设备性能时)。
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/** List definitions.*/#define LIST_HEAD(name, type) \struct name { \struct type *lh_first; /* first element */ \}#define LIST_ENTRY(type) \struct { \struct type *le_next; /* next element */ \struct type **le_prev; /* address of previous next element */ \ }/** List functions.*/#define LIST_INIT(head) { \(head)->lh_first = NULL; \}#define LIST_INSERT_AFTER(listelm, elm, field) { \if (((elm)->field.le_next = (listelm)->field.le_next) != NULL) \ (listelm)->field.le_next->field.le_prev = \&(elm)->field.le_next; \(listelm)->field.le_next = (elm); \(elm)->field.le_prev = &(listelm)->field.le_next; \}#define LIST_INSERT_HEAD(head, elm, field) { \if (((elm)->field.le_next = (head)->lh_first) != NULL) \(head)->lh_first->field.le_prev = &(elm)->field.le_next;\(head)->lh_first = (elm); \(elm)->field.le_prev = &(head)->lh_first; \}#define LIST_REMOVE(elm, field) { \if ((elm)->field.le_next != NULL) \(elm)->field.le_next->field.le_prev = \(elm)->field.le_prev; \*(elm)->field.le_prev = (elm)->field.le_next; \}/** Tail queue definitions.*/#define TAILQ_HEAD(name, type) \struct name { \struct type *tqh_first; /* first element */ \struct type **tqh_last; /* addr of last next element */ \}#define TAILQ_ENTRY(type) \struct { \struct type *tqe_next; /* next element */ \struct type **tqe_prev; /* address of previous next element */ \ }/** Tail queue functions.*/#define TAILQ_INIT(head) { \(head)->tqh_first = NULL; \(head)->tqh_last = &(head)->tqh_first; \}#define TAILQ_INSERT_HEAD(head, elm, field) { \if (((elm)->field.tqe_next = (head)->tqh_first) != NULL) \(elm)->field.tqe_next->field.tqe_prev = \&(elm)->field.tqe_next; \else \(head)->tqh_last = &(elm)->field.tqe_next; \(head)->tqh_first = (elm); \(elm)->field.tqe_prev = &(head)->tqh_first; \}#define TAILQ_INSERT_TAIL(head, elm, field) { \(elm)->field.tqe_next = NULL; \(elm)->field.tqe_prev = (head)->tqh_last; \*(head)->tqh_last = (elm); \(head)->tqh_last = &(elm)->field.tqe_next; \}#define TAILQ_INSERT_AFTER(head, listelm, elm, field) { \if (((elm)->field.tqe_next = (listelm)->field.tqe_next) != NULL)\ (elm)->field.tqe_next->field.tqe_prev = \&(elm)->field.tqe_next; \else \(head)->tqh_last = &(elm)->field.tqe_next; \(listelm)->field.tqe_next = (elm); \(elm)->field.tqe_prev = &(listelm)->field.tqe_next; \}#define TAILQ_REMOVE(head, elm, field) { \if (((elm)->field.tqe_next) != NULL) \(elm)->field.tqe_next->field.tqe_prev = \ (elm)->field.tqe_prev; \else \(head)->tqh_last = (elm)->field.tqe_prev; \*(elm)->field.tqe_prev = (elm)->field.tqe_next; \ }/** Circular queue definitions.*/#define CIRCLEQ_HEAD(name, type) \struct name { \struct type *cqh_first; /* first element */ \struct type *cqh_last; /* last element */ \}#define CIRCLEQ_ENTRY(type) \struct { \struct type *cqe_next; /* next element */ \struct type *cqe_prev; /* previous element */ \ }/** Circular queue functions.*/#define CIRCLEQ_INIT(head) { \(head)->cqh_first = (void *)(head); \(head)->cqh_last = (void *)(head); \}#define CIRCLEQ_INSERT_AFTER(head, listelm, elm, field) { \ (elm)->field.cqe_next = (listelm)->field.cqe_next; \(elm)->field.cqe_prev = (listelm); \if ((listelm)->field.cqe_next == (void *)(head)) \(head)->cqh_last = (elm); \else \(listelm)->field.cqe_next->field.cqe_prev = (elm); \(listelm)->field.cqe_next = (elm); \}#define CIRCLEQ_INSERT_BEFORE(head, listelm, elm, field) { \ (elm)->field.cqe_next = (listelm); \(elm)->field.cqe_prev = (listelm)->field.cqe_prev; \if ((listelm)->field.cqe_prev == (void *)(head)) \(head)->cqh_first = (elm); \else \(listelm)->field.cqe_prev->field.cqe_next = (elm); \(listelm)->field.cqe_prev = (elm); \}#define CIRCLEQ_INSERT_HEAD(head, elm, field) { \(elm)->field.cqe_next = (head)->cqh_first; \(elm)->field.cqe_prev = (void *)(head); \if ((head)->cqh_last == (void *)(head)) \(head)->cqh_last = (elm); \else \(head)->cqh_first->field.cqe_prev = (elm); \(head)->cqh_first = (elm); \}#define CIRCLEQ_INSERT_TAIL(head, elm, field) { \ (elm)->field.cqe_next = (void *)(head); \(elm)->field.cqe_prev = (head)->cqh_last; \if ((head)->cqh_first == (void *)(head)) \(head)->cqh_first = (elm); \else \(head)->cqh_last->field.cqe_next = (elm); \(head)->cqh_last = (elm); \}#define CIRCLEQ_REMOVE(head, elm, field) { \if ((elm)->field.cqe_next == (void *)(head)) \(head)->cqh_last = (elm)->field.cqe_prev; \else \(elm)->field.cqe_next->field.cqe_prev = \(elm)->field.cqe_prev; \if ((elm)->field.cqe_prev == (void *)(head)) \(head)->cqh_first = (elm)->field.cqe_next; \else \(elm)->field.cqe_prev->field.cqe_next = \(elm)->field.cqe_next; \}#endif /* sys/queue.h */2:使用：声明结构struct test{int a ;int b;LIST_ENTRY(test)test_t};声明队头LIST_HEAD(list_test,test)testtp;//初始化队列LIST_INIT(testtp);struct test*ttp,tp;//插入队列操作，注意首先分配内存ttp=(struct test*)malloc(sizeof(struct test)); LIST_INSERT_HEAD(testtp,ttp,test_t);//删除操作LIST_REMOVE(ttp,test_t);free(ttp);内在的分配与释放操作均需手工进行。