RT-Thread内核对象初始化链表组织方式

背景

• 最近在看RT-Thread内核的源码，内核对象使用链表组织。
• RT-Thread内部有完整的【双向链表】与【单向链表】的操作API与实际用例
• 内核对象，内核派生的如线程、定时器、设备等，都是由链表链起来管理的。

链表介绍

/**
 * Double List structure
 */
struct rt_list_node
{
    struct rt_list_node *next;                          /**< point to next node. */
    struct rt_list_node *prev;                          /**< point to prev node. */
};
typedef struct rt_list_node rt_list_t;                  /**< Type for lists. */

• 链表是一种数据结构，跟其他的结构体类似，初始化后，本身占用内存空间，自身有内存地址。
• 一般双向链表，内部的成员，是链表本身结构体的指针，注意，指针的指向，初始化后，并没有确定。
• RT-Thread 的双向链表，初始化时，内部的指针，指向自己本身的地址，也就是给链表的成员，赋好了初值（指针内容，一般是地址）。
• 链表使用，节点一般都是【全局结构体变量】，全局静态初始化，或动态内存申请（全局）。
• 不用全局的链表节点，注意不要链入链表结构，否则节点地址因为【生命周期】结束内存释放了，地址就不对了，就无法管理各个链表的节点了。

双向链表API

• 这里主要提一下链表节点的插入【次序】，因为遇到了一点小困惑，所以深入的研究了下。
• 理解：【最新节点】【前一个节点】【最早节点】
• 链表的头的问题：内核对象使用【对象容器】，全局的，对象初始化后，用了 rt_list_insert_after

/* 来自：object.c ：rt_object_init */
        /* insert object into information object list */
        rt_list_insert_after(&(information- >object_list), &(object- >list));

• 注意，rt_list_insert_after，插入的位置，【不是链表的尾部插入，是第一个链表节点【第一个参数】的后面。】
• 也就是说，如果创建了3个内核对象，默认的排序如下：

不是：【容器head】 --- [obj1] --- [obj2] --- [obj2] 
而是：【容器head】 --- [obj3] --- [obj2] --- [obj1]

• 如果把链表插入到【尾部】后面，就要先把链表指针移到尾部，再执行：rt_list_insert_after.

查看内核对象

• 其实，thread，device等对象，都是内核对象【派生】出来的。
• RT-Thread 提供list_thread、list_device等，查看内核的对象。
• 查看线程初始化【次序】，看看最后打印的线程，就是【最先】首个创建的线程。
• 一般从链表【头部】开始遍历各个链表节点。如下：最后一个节点是：main线程.
• 其实，main线程，是第一个创建的。

msh / >list_thread
thread   pri  status      sp     stack size max used left tick  error
-------- ---  ------- ---------- ----------  ------  ---------- ---
persim    16  suspend 0x000001ec 0x0000c000    08%   0x00000003 000
sens      28  suspend 0x000000d8 0x00001000    13%   0x00000019 000
hws       28  suspend 0x000000d8 0x00000800    10%   0x00000032 000
dcm_tpo   10  suspend 0x00000090 0x00000800    14%   0x00000004 000
dcm_tpo   10  suspend 0x00000090 0x00000800    14%   0x00000002 000
dcm_tpo   10  suspend 0x00000090 0x00000800    15%   0x00000004 000
tshell    20  running 0x000001fc 0x00001000    26%   0x0000000a 000
touch     16  suspend 0x00000098 0x00000800    18%   0x00000013 000
usbd       8  suspend 0x000000ac 0x00001000    04%   0x00000014 000
at_clnt    9  suspend 0x000000c0 0x00000600    12%   0x00000002 000
ulog_asy  30  suspend 0x00000084 0x00000c00    09%   0x00000006 000
mmcsd_de  22  suspend 0x000000a0 0x00000400    48%   0x00000014 000
alarmsvc  10  suspend 0x000000a8 0x00000800    27%   0x00000003 000
rils      12  suspend 0x000000b0 0x00000800    08%   0x0000001e 000
tidle0    31  ready   0x00000058 0x00000800    04%   0x0000001d 000
timer      4  suspend 0x00000074 0x00000800    08%   0x00000009 000
main      10  suspend 0x00000120 0x00000800    41%   0x00000012 000  /* 最先创建的线程，最后打印 */

• 内核对象初始化的链表【次序】：

总结

• 使用链表时，注意插入的次序，尤其是FIFO的缓冲区的读写处理
• 熟悉RT-Thread 内核对象，对象管理方法。
• 深入研究基本数据结构的使用：链表