如何实现Linux内核中链表？

    内核中链表O (1)的添加、删除操作 Linux内核中标准链表实现上采用的是环形双向链表。链表结构的定义在中， struct list_head { struct list_head *next, *prev; } 在内核中，链表中的任何一个节点都可以作为头节点，从另外一个角度而言，也就是说，链表中没有头节点。
     （1） 由于是双向链表，所以链表很容易实现向前或向后访问 （2） 由于是环形链表，所以我们很容易从任意一个节点开始遍历整个链表 （3） 由于是双向环形链表，我们很容易实现O (1)的链表添加、删除操作 链表的插入 /* * Insert a new entry between two known consecutive entries。
     * * This is only for internal list manipulation where we know * the prev/next entries already! */ static inline void __list_add(struct list_head *new, struct list_head *prev, struct list_head *next) { next->prev = new; new->next = next; new->prev = prev; prev->next = new; } 已知插入的位置，只需进行四次赋值就可完成链表元素的插入 双向链表的使用一般支持节点的前向插入和后向插入，通过上述__list_add我们都可以实现，例如，对于特定的头节点struct list_head *head，前向插入可以通过 __list_add(new, head->prev, head) 实现，后向插入可以通过 __list_add(new, head, head->next) 实现 链表的删除 /* * Delete a list entry by making the prev/next entries * point to each other。
     * * This is only for internal list manipulation where we know * the prev/next entries already! */ static inline void __list_del(struct list_head * prev, struct list_head * next) { next->prev = prev; prev->next = next; } 显然，上述插入和删除操作显然是O (1)的。
     实际上，对于单项链表，我们也能够实现O (1)的插入和删除操作的 假设单向链表的定义为 struct list_node { int data; struct list_node *next; } 对于单向链表，一般为了操作方便，会加上一个链表头，链表头指向链表的第一个元素，当链表头的next指针为0时，链表为空。
     对于上述定义的单向链表，我们O (1)的插入和删除操作实现如下： /*Insert a new node before specified node*/ static inline void __list_add(struct list_node *new, struct list_node *node) { int tmp = node->data; node->data = new->data; new->data = tmp; new->next = node->next; node->next = new; } 前向插入的难点在于单向链表中我们无法以O (1)的代价得到当前节点的前一个节点，但如果我们将new和node的内容交换以后，问题变成了在node后向插入一个节点，这个问题就会很简单。
     删除操作 static inline void __list_del(struct list_node *head, struct list_node *node) { if (head == node){ return; }else if (node->next == 0){ struct list_node *tmp = head; while (tmp->next != node){ tmp = tmp->next; } tmp->next = 0; } else { struct list_node *tmp = node->next; node->data = tmp->data; node->next = tmp->next; free_node(tmp); } } 上述代码中，当被删除节点不是链表尾节点时，我们只需将被删除节点的后一个节点拷贝到被删除节点，然后释放掉后一个节点即可；当被删除节点是链表尾节点时，由于我们必须重置被删除节点的前一个节点的next指针为空，因此需要从头遍历链表。
     删除操作的复杂度分析可以这样来做：假设链表的长度为n，当删除的是第1至n-1个节点时，需要查找n-1次（每个节点各超找一次），当删除的是第n个节点时，需要查找n-1次，所以平均的查找次数为(2*(n-1))/n，可以看出，平均计算复杂度仍然是O (1)。
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