提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：
linux内核中大量使用了链表数据结构来存储各种数据，比如device和driver使用klist存储，下面是list和klist使用示例

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、list和klist是什么？

list：
list_head：双向链表，不带头节点，适用于需要按顺序存储和访问数据的场景。

klist：
klist： Linux 内核中用于管理和操作内核对象列表的数据结构。可以理解为一种带有引用计数的链表，主要用于跟踪和管理一组相关的对象



内核接口：
list_head：api：include\linux\list.h 中
LIST_HEAD_INIT \宏初始化
LIST_HEAD \宏初始化
INIT_LIST_HEAD \初始化

list_add \添加到头节点后面，头部添加
list_add_tail \添加到头节点前面，尾部添加

list_del \删除list中元素
list_replace 替换旧元素为新的元素

list_for_each
list_for_each_safe

RCU版：
INIT_LIST_HEAD_RCU
list_add_rcu
list_add_tail_rcu
list_del_rcu
list_for_each_entry_rcu
list_for_each_entry_srcu

klist：api：include\linux\klist.h 中
DEFINE_KLIST
klist_init
klist_add_tail
klist_add_head
klist_add_behind
klist_add_before
klist_del
klist_remove
klist_node_attached

二、代码示例

1.list

代码如下（示例）：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/slab.h>MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ChatGPT");
MODULE_DESCRIPTION("A Simple List Head Example");struct my_data {int value;struct list_head list; // 使用 list_head 实现链表
};static LIST_HEAD(my_list); // 创建链表头// 初始化链表并添加元素
static void init_list(void) {struct my_data *data;int i = 0;for (i = 0; i < 5; i++) {data = kmalloc(sizeof(struct my_data), GFP_KERNEL);data->value = i;//INIT_LIST_HEAD(&data->list); // 初始化链表节点printk("no INIT_LIST_HEAD i = %d\n", i);// 将新节点添加到链表头list_add_tail(&data->list, &my_list);}
}// 遍历链表并打印值
static void print_list(void) {struct my_data *data;struct list_head *pos;list_for_each(pos, &my_list) {data = list_entry(pos, struct my_data, list);pr_info("Value: %d\n", data->value);}
}// 清理链表并释放内存
static void cleanup_list(void) {struct my_data *data;struct list_head *pos, *q;list_for_each_safe(pos, q, &my_list) {data = list_entry(pos, struct my_data, list);list_del(pos); // 从链表中删除节点kfree(data);   // 释放内存}
}static int __init my_module_init(void) {pr_info("Initializing module...\n");init_list();print_list();return 0;
}static void __exit my_module_exit(void) {pr_info("Cleaning up module...\n");cleanup_list();
}module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

2.klist

代码如下（示例）：
多线程暂不完善仅供参考

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/klist.h>
#include <linux/kref.h>struct my_klist_node {struct klist_node n_klist; // klist_node int data;                // 额外的数据
};// 自定义的获取和释放函数
void my_get(struct klist_node *node) {struct my_klist_node *my_node = container_of(node, struct my_klist_node, n_klist);printk(KERN_INFO "Getting node with data: %d\n", my_node->data);//kref_get(&node->n_ref); // 增加引用计数
}void my_put(struct klist_node *node) {struct my_klist_node *my_node = container_of(node, struct my_klist_node, n_klist);printk(KERN_INFO "Putting node with data: %d\n", my_node->data);//kref_put(&node->n_ref, my_kref_release); // 释放内存并减少引用计数kfree(my_node);
}// 定义一个全局 klist 实例
DEFINE_KLIST(my_klist, my_get, my_put);// 添加节点到 klist 的函数
void my_add_node(int value) {struct my_klist_node *new_node;new_node = kmalloc(sizeof(*new_node), GFP_KERNEL);if (!new_node)return;new_node->data = value;klist_add_head(&new_node->n_klist, &my_klist);
}void my_del_node(int value) {struct my_klist_node *new_node;klist_del(&new_node->n_klist);
}static void my_print(void)
{struct klist_iter i;struct klist_node *node;struct my_klist_node *my_node;klist_iter_init_node(&my_klist, &i, NULL);while ((node = klist_next(&i))){my_node = container_of(node, struct my_klist_node, n_klist);printk(KERN_INFO "klist_iter_init_node data: %d\n", my_node->data);}klist_iter_exit(&i);
}// 模块加载函数
static int __init my_module_init(void) {klist_init(&my_klist, my_get, my_put); // 初始化 klistint i = 0;for(i;i < 5; i++){my_add_node(i*10); // 添加一个节点}my_print();return 0;
}// 模块卸载函数
static void __exit my_module_exit(void) {struct klist_iter i;struct klist_node *node;struct my_klist_node *my_node;klist_iter_init_node(&my_klist, &i, NULL);while ((node = klist_next(&i))){my_node = container_of(node, struct my_klist_node, n_klist);printk(KERN_INFO "klist_iter_init_node data: %d\n", my_node->data);//klist_remove 不能在此使用，spin死锁klist_del(&my_node->n_klist); //这个会减少引用计数，可能并不会删除，线程可能不安全//kfree(my_node);}klist_iter_exit(&i);
}module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("Example of using klist in the Linux kernel.");

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总结

上面介绍了内核中list和klist和测试代码，仅供参考