本文列出了Linux主要的实用数据结构。

block_dev_struct

　　此结构用于向核心登记块设备，它还被buffer cache实用。所有此类结构都位于blk_dev数组中。

　　　　struct blk_dev_struct {
　　　　 void (*request_fn)(void);
　　　　 struct request * current_request;
　　　　 struct request plug;
　　　　 struct tq_struct plug_tq;
　　　　 };
　　　　 buffer_head

此结构包含关于buffer cache中一块缓存的信息。
　　　　 /* bh state bits */
　　　　 #define BH_Uptodate 0 /* 1 if the buffer contains valid data */
　　　　 #define BH_Dirty 1 /* 1 if the buffer is dirty */
　　　　 #define BH_Lock 2 /* 1 if the buffer is locked */
　　　　 #define BH_Req 3 /* 0 if the buffer has been invalidated */
　　　　 #define BH_Touched 4 /* 1 if the buffer has been touched (aging) */
　　　　 #define BH_Has_aged 5 /* 1 if the buffer has been aged (aging) */
　　　　 #define BH_Protected 6 /* 1 if the buffer is protected */
　　　　 #define BH_FreeOnIO 7 /* 1 to discard the buffer_head after IO */
　　　　 struct buffer_head {
　　　　 /* First cache line: */
　　　　 unsigned long b_blocknr; /* block number */
　　　　 kdev_t b_dev; /* device (B_FREE = free) */
　　　　 kdev_t b_rdev; /* Real device */
　　　　 unsigned long b_rsector; /* Real buffer location on disk */
　　　　 struct buffer_head *b_next; /* Hash queue list */
　　　　 struct buffer_head *b_this_page; /* circular list of buffers in one
　　　　 page */
　　　　 /* Second cache line: */
　　　　 unsigned long b_state; /* buffer state bitmap (above) */
　　　　 struct buffer_head *b_next_free;
　　　　 unsigned int b_count; /* users using this block */
　　　　 unsigned long b_size; /* block size */
　　　　 /* Non-performance-critical data follows. */
　　　　 char *b_data; /* pointer to data block */
　　　　 unsigned int b_list; /* List that this buffer appears */
　　　　 unsigned long b_flushtime; /* Time when this (dirty) buffer
　　　　 * should be written */
　　　　 unsigned long b_lru_time; /* Time when this buffer was
　　　　 * last used. */
　　　　 struct wait_queue *b_wait;
　　　　 struct buffer_head *b_prev; /* doubly linked hash list */
　　　　 struct buffer_head *b_prev_free; /* doubly linked list of buffers */
　　　　 struct buffer_head *b_reqnext; /* request queue */
　　　　 };
　　　　 device

系统中每个网络设备都用一个设备数据结构来表示。
　　　　 struct device
　　　　 {
　　　　 /*
　　　　 * This is the first field of the "visible" part of this structure
　　　　 * (i.e. as seen by users in the "Space.c" file). It is the name
　　　　 * the interface.
　　　　 */
　　　　 char *name;
　　　　 /* I/O specific fields */
　　　　 unsigned long rmem_end; /* shmem "recv" end */
　　　　 unsigned long rmem_start; /* shmem "recv" start */
　　　　 unsigned long mem_end; /* shared mem end */
　　　　 unsigned long mem_start; /* shared mem start */
　　　　 unsigned long base_addr; /* device I/O address */
　　　　 unsigned char irq; /* device IRQ number */
　　　　 /* Low-level status flags. */
　　　　 volatile unsigned char start, /* start an operation */
　　　　 interrupt; /* interrupt arrived */
　　　　 unsigned long tbusy; /* transmitter busy */
　　　　 struct device *next;
　　　　 /* The device initialization function. Called only once. */
　　　　 int (*init)(struct device *dev);
　　　　 /* Some hardware also needs these fields, but they are not part of
　　　　 the usual set specified in Space.c. */
　　　　 unsigned char if_port; /* Selectable AUI,TP, */
　　　　 unsigned char dma; /* DMA channel */
　　　　 struct enet_statistics* (*get_stats)(struct device *dev);
　　　　 /*
　　　　 * This marks the end of the "visible" part of the structure. All
　　　　 * fields hereafter are internal to the system, and may change at
　　　　 * will (read: may be cleaned up at will).
　　　　 */
　　　　 /* These may be needed for future network-power-down code. */
　　　　 unsigned long trans_start; /* Time (jiffies) of last transmit */
　　　　 unsigned long last_rx; /* Time of last Rx */
　　　　 unsigned short flags; /* interface flags (BSD)*/
　　　　 unsigned short family; /* address family ID */
　　　　 unsigned short metric; /* routing metric */
　　　　 unsigned short mtu; /* MTU value */
　　　　 unsigned short type; /* hardware type */
　　　　 unsigned short hard_header_len; /* hardware hdr len */
　　　　 void *priv; /* private data */
　　　　 /* Interface address info. */
　　　　 unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN];
　　　　 unsigned char pad;
　　　　 unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN];
　　　　 unsigned char addr_len; /* hardware addr len */
　　　　 unsigned long pa_addr; /* protocol address */
　　　　 unsigned long pa_brdaddr; /* protocol broadcast addr*/
　　　　 unsigned long pa_dstaddr; /* protocol P-P other addr*/
　　　　 unsigned long pa_mask; /* protocol netmask */
　　　　 unsigned short pa_alen; /* protocol address len */
　　　　 struct dev_mc_list *mc_list; /* M'cast mac addrs */
　　　　 int mc_count; /* No installed mcasts */
　　　　 struct ip_mc_list *ip_mc_list; /* IP m'cast filter chain */
　　　　 __u32 tx_queue_len; /* Max frames per queue */
　　　　 /* For load balancing driver pair support */
　　　　 unsigned long pkt_queue; /* Packets queued */
　　　　 struct device *slave; /* Slave device */
　　　　 struct net_alias_info *alias_info; /* main dev alias info */
　　　　 struct net_alias *my_alias; /* alias devs */
　　　　 /* Pointer to the interface buffers. */
　　　　 struct sk_buff_head buffs[DEV_NUMBUFFS];
　　　　 /* Pointers to interface service routines. */
　　　　 int (*open)(struct device *dev);
　　　　 int (*stop)(struct device *dev);
　　　　 int (*hard_start_xmit) (struct sk_buff *skb,
　　　　 struct device *dev);
　　　　 int (*hard_header) (struct sk_buff *skb,
　　　　 struct device *dev,
　　　　 unsigned short type,
　　　　 void *daddr,
　　　　 void *saddr,
　　　　 unsigned len);
　　　　 int (*rebuild_header)(void *eth,
　　　　 struct device *dev,
　　　　 unsigned long raddr,
　　　　 struct sk_buff *skb);
　　　　 void (*set_multicast_list)(struct device *dev);
　　　　 int (*set_mac_address)(struct device *dev,
　　　　 void *addr);
　　　　 int (*do_ioctl)(struct device *dev,
　　　　 struct ifreq *ifr,
　　　　 int cmd);
　　　　 int (*set_config)(struct device *dev,
　　　　 struct ifmap *map);
　　　　 void (*header_cache_bind)(struct hh_cache **hhp,
　　　　 struct device *dev,
　　　　 unsigned short htype,
　　　　 __u32 daddr);
　　　　 void (*header_cache_update)(struct hh_cache *hh,
　　　　 struct device *dev,
　　　　 unsigned char * haddr);
　　　　 int (*change_mtu)(struct device *dev,
　　　　 int new_mtu);
　　　　 struct iw_statistics* (*get_wireless_stats)(struct device *dev);
　　　　 };
　　　　 device_struct

此结构被块设备和字符设备用来向核心登记（包含设备名称以及可对此设备进行的文件操作）。chrdevs和blkdevs中的每个有效分别表示一个字符设备和块设备。
　　　　 struct device_struct {
　　　　 const char * name;
　　　　 struct file_operations * fops;
　　　　 };
　　　　 file
每个打开的文件、套接口都用此结构表示。

　　　　struct file {
　　　　 mode_t f_mode;
　　　　 loff_t f_pos;
　　　　 unsigned short f_flags;
　　　　 unsigned short f_count;
　　　　 unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin;
　　　　 struct file *f_next, *f_prev;
　　　　 int f_owner; /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
　　　　 struct inode * f_inode;
　　　　 struct file_operations * f_op;
　　　　 unsigned long f_version;
　　　　 void *private_data; /* needed for tty driver, and maybe others */
　　　　 };
　　　　 files_struct

　　描叙被某进程打开的所有文件。

　　　　struct files_struct {
　　　　 int count;
　　　　 fd_set close_on_exec;
　　　　 fd_set open_fds;
　　　　 struct file * fd[NR_OPEN];
　　　　 };
　　　　 fs_struct
　　　　 struct fs_struct {
　　　　 int count;
　　　　 unsigned short umask;
　　　　 struct inode * root, * pwd;
　　　　 };
　　　　 gendisk

　　包含关于某个硬盘的信息。用于磁盘初始化与分区检查时。

　　　　struct hd_struct {
　　　　 long start_sect;
　　　　 long nr_sects;
　　　　 };
　　　　 struct gendisk {
　　　　 int major; /* major number of driver */
　　　　 const char *major_name; /* name of major driver */
　　　　 int minor_shift; /* number of times minor is shifted to get real minor */
　　　　 int max_p; /* maximum partitions per device */
　　　　 int max_nr; /* maximum number of real devices */
　　　　 void (*init)(struct gendisk *);
　　　　 /* Initialization called before we do our thing */
　　　　 struct hd_struct *part; /* partition table */
　　　　 int *sizes; /* device size in blocks, copied to blk_size[] */
　　　　 int nr_real; /* number of real devices */
　　　　 void *real_devices; /* internal use */
　　　　 struct gendisk *next;
　　　　 };
　　　　 inode

　　此VFS inode结构描叙磁盘上一个文件或目录的信息。

　　　　struct inode {
　　　　 kdev_t i_dev;
　　　　 unsigned long i_ino;
　　　　 umode_t i_mode;
　　　　 nlink_t i_nlink;
　　　　 uid_t i_uid;
　　　　 gid_t i_gid;
　　　　 kdev_t i_rdev;
　　　　 off_t i_size;
　　　　 time_t i_atime;
　　　　 time_t i_mtime;
　　　　 time_t i_ctime;
　　　　 unsigned long i_blksize;
　　　　 unsigned long i_blocks;
　　　　 unsigned long i_version;
　　　　 unsigned long i_nrpages;
　　　　 struct semaphore i_sem;
　　　　 struct inode_operations *i_op;
　　　　 struct super_block *i_sb;
　　　　 struct wait_queue *i_wait;
　　　　 struct file_lock *i_flock;
　　　　 struct vm_area_struct *i_mmap;
　　　　 struct page *i_pages;
　　　　 struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];
　　　　 struct inode *i_next, *i_prev;
　　　　 struct inode *i_hash_next, *i_hash_prev;
　　　　 struct inode *i_bound_to, *i_bound_by;
　　　　 struct inode *i_mount;
　　　　 unsigned short i_count;
　　　　 unsigned short i_flags;
　　　　 unsigned char i_lock;
　　　　 unsigned char i_dirt;
　　　　 unsigned char i_pipe;
　　　　 unsigned char i_sock;
　　　　 unsigned char i_seek;
　　　　 unsigned char i_update;
　　　　 unsigned short i_writecount;
　　　　 union {
　　　　 struct pipe_inode_info pipe_i;
　　　　 struct minix_inode_info minix_i;
　　　　 struct ext_inode_info ext_i;
　　　　 struct ext2_inode_info ext2_i;
　　　　 struct hpfs_inode_info hpfs_i;
　　　　 struct msdos_inode_info msdos_i;
　　　　 struct umsdos_inode_info umsdos_i;
　　　　 struct iso_inode_info isofs_i;
　　　　 struct nfs_inode_info nfs_i;
　　　　 struct xiafs_inode_info xiafs_i;
　　　　 struct sysv_inode_info sysv_i;
　　　　 struct affs_inode_info affs_i;
　　　　 struct ufs_inode_info ufs_i;
　　　　 struct socket socket_i;
　　　　 void *generic_ip;
　　　　 } u;
　　　　 };
　　　　 ipc_perm

　　此结构描叙对一个系统V IPC对象的存取权限。

　　　　struct ipc_perm
　　　　 {
　　　　 key_t key;
　　　　 ushort uid; /* owner euid and egid */
　　　　 ushort gid;
　　　　 ushort cuid; /* creator euid and egid */
　　　　 ushort cgid;
　　　　 ushort mode; /* access modes see mode flags below */
　　　　 ushort seq; /* sequence number */
　　　　 };
　　　　 irqaction

　　用来描叙系统的中断处理过程。

　　　　struct irqaction {
　　　　 void (*handler)(int, void *, struct pt_regs *);
　　　　 unsigned long flags;
　　　　 unsigned long mask;
　　　　 const char *name;
　　　　 void *dev_id;
　　　　 struct irqaction *next;
　　　　 };
　　　　 linux_binfmt

　　以上就是Linux中主要的数据结构及其功能，要想把Linux学好必须掌握这些数据结构。

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