linux什么结构体
linux什么结构体详细介绍
在 Linux 系统(包括内核和用户空间编程)中,有许多重要的结构体,它们用于描述系统资源、进程、文件、网络连接等关键实体。以下是一些常见且重要的结构体分类及示例:
一、Linux 内核核心结构体(内核空间)
1.
task_struct(进程描述符)
- 用途:描述进程的所有属性和状态,是内核管理进程的核心数据结构。
- 关键字段:
pid:进程 ID。state:进程状态(运行、睡眠、终止等)。mm:指向进程内存空间的指针(虚拟地址空间)。files:指向进程打开文件的文件描述符表。parent/children:进程间的父子关系。
- 头文件:
<linux/sched.h>(内核源码)。
2.
file(文件实例)
- 用途:表示进程打开的一个文件实例,记录文件的打开状态、当前读写位置等。
- 关键字段:
f_path:文件路径的 dentry 和 vfsmount 信息。f_op:指向file_operations结构体(文件操作函数表)。f_pos:当前文件偏移量。
- 头文件:
<linux/fs.h>(内核源码)。
3.
file_operations(文件操作函数表)
- 用途:定义内核中文件系统对文件的操作接口(如打开、读写、关闭等)。
- 关键字段:
struct module *owner:拥有该操作的模块。ssize_t (*read)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *):读操作函数。ssize_t (*write)(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *):写操作函数。
- 头文件:
<linux/fs.h>(内核源码)。
4.
inode(索引节点)
- 用途:描述文件系统中文件的元数据(如权限、大小、修改时间、数据块位置等)。
- 关键字段:
i_ino:inode 编号。i_mode:文件类型和权限。i_size:文件大小。i_blocks:分配的数据块数量。
- 头文件:
<linux/fs.h>(内核源码)。
二、用户空间编程常用结构体
1.
sockaddr 及
sockaddr_in(网络套接字地址)
- 用途:用于网络编程(如 TCP/UDP 通信),定义网络地址信息。
- 关键字段(以
sockaddr_in为例):sa_family_t sin_family:地址族(如AF_INET表示 IPv4)。in_port_t sin_port:端口号(网络字节序)。struct in_addr sin_addr:IP 地址(32 位 IPv4 地址)。
- 头文件:
<arpa/inet.h>,<netinet/in.h>。
2.
stat(文件状态)
- 用途:获取文件的元数据(如权限、大小、时间戳等),通过
stat()系统调用填充。 - 关键字段:
st_mode:文件类型和权限(可通过宏S_ISREG(),S_IRUSR等解析)。st_size:文件大小(字节数)。st_mtime:最后修改时间。
- 头文件:
<sys/stat.h>。
3.
timeval(时间值)
- 用途:表示时间间隔(秒和微秒),常用于超时设置、计时等。
- 关键字段:
time_t tv_sec:秒。suseconds_t tv_usec:微秒。
- 头文件:
<sys/time.h>。
4.
passwd(用户信息)
- 用途:存储用户账户的基本信息(如用户名、UID、主目录等),通过
getpwnam()等函数获取。 - 关键字段:
char *pw_name:用户名。uid_t pw_uid:用户 ID。char *pw_dir:主目录路径。
- 头文件:
<pwd.h>。
三、进程与线程相关结构体
1.
sigaction(信号处理)
- 用途:定义信号的处理方式(如自定义处理函数、忽略信号等)。
- 关键字段:
void (*sa_handler)(int):信号处理函数(或SA_SIGINFO模式下的sa_sigaction)。sigset_t sa_mask:信号处理时阻塞的信号集合。
- 头文件:
<signal.h>。
2.
pthread_attr_t(线程属性)
- 用途:设置线程的属性(如分离状态、栈大小等),用于
pthread_create()。 - 关键函数:通过
pthread_attr_init(),pthread_attr_setdetachstate()等函数操作。 - 头文件:
<pthread.h>。
四、总结
Linux 中的结构体根据场景分为内核空间和用户空间两类:
- 内核结构体:用于操作系统内核管理资源(如进程、文件、内存),通常在内核源码中定义,用户空间程序无法直接访问。
- 用户空间结构体:用于系统编程(如网络、文件操作、进程通信),在标准头文件中定义,是开发 Linux 应用的基础。
如果需要具体某个结构体的详细定义或使用示例,可以进一步说明场景(如内核开发、网络编程、文件操作等),我会提供更针对性的信息!