链表数据结构的定义很简单（节选自[include/linux/list.h]，以下所有代码，除非加以说明，其余均取自该文件）：
struct list_head { struct list_head *next, *prev; };
list_head结构包含两个指向list_head结构的指针prev和next，由此可见，内核的链表具备双链表功能，实际上，通常它都组织成双循环链表。
这里的list_head没有数据域。在Linux内核链表中，不是在链表结构中包含数据，而是在数据结构中包含链表节点。
1. 声明和初始化
实际上Linux只定义了链表节点，并没有专门定义链表头，那么一个链表结构是如何建立起来的呢？让我们来看看LIST_HEAD()这个宏：
#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) } #define LIST_HEAD(name) struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
当我们用LIST_HEAD(nf_sockopts)声明一个名为nf_sockopts的链表头时，它的next、prev指针都初始化为指向自己，
这样，我们就有了一个空链表，因为Linux用头指针的next是否指向自己来判断链表是否为空：
static inline int list_empty(const struct list_head *head) { return head->next == head; }
除了用LIST_HEAD()宏在声明的时候初始化一个链表以外，Linux还提供了一个INIT_LIST_HEAD宏用于运行时初始化链表：
#define INIT_LIST_HEAD(ptr) do { \ (ptr)->next = (ptr); (ptr)->prev = (ptr); \ } while (0)
我们用INIT_LIST_HEAD(&nf_sockopts)来使用它
2. 插入/删除/合并
i：插入
对链表的插入操作有两种：在表头插入和在表尾插入。Linux为此提供了两个接口：
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head); //将新元素, 放到了链表的头端 static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head);//添加一个到尾部
因为Linux链表是循环表，且表头的next、prev分别指向链表中的第一个和最末一个节点，
所以，list_add和list_add_tail的区别并不大，实际上，Linux分别用
__list_add(new, head, head->next); __list_add(new, head->prev, head);
来实现两个接口，可见，在表头插入是插入在head之后，而在表尾插入是插入在head->prev之后。
假设有一个新nf_sockopt_ops结构变量new_sockopt需要添加到nf_sockopts链表头，我们应当这样操作：
list_add(&new_sockopt.list, &nf_sockopts);
从这里我们看出，nf_sockopts链表中记录的并不是new_sockopt的地址，而是其中的list元素的地址。
如何通过链表访问到new_sockopt呢？下面会有详细介绍。
ii：删除
static inline void list_del(struct list_head *entry);
当我们需要删除nf_sockopts链表中添加的new_sockopt项时，我们这么操作：
list_del(&new_sockopt.list);
被剔除下来的new_sockopt.list ， prev、next指针分别被设为LIST_POSITION2和LIST_POSITION1两个特殊值，
这样设置是为了保证不在链表中的节点项不可访问--对LIST_POSITION1和LIST_POSITION2的访问都将引起页故障。
与之相对应，list_del_init()函数将节点从链表中解下来之后，调用LIST_INIT_HEAD()将节点置为空链状态。
iii：搬移
Linux提供了将原本属于一个链表的节点移动到另一个链表的操作，并根据插入到新链表的位置分为两类：
static inline void list_move(struct list_head *list, struct list_head *head); static inline void list_move_tail(struct list_head *list, struct list_head *head);
例如list_move(&new_sockopt.list,&nf_sockopts)会把new_sockopt从它所在的链表上删除，并将其再链入nf_sockopts的表头。
iiii：合并
除了针对节点的插入、删除操作，Linux链表还提供了整个链表的插入功能：
static inline void list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head) { if (!list_empty(list)) __list_splice(list, head); }
假设当前有两个链表，表头分别是list1和list2（都是struct list_head变量），当调用list_splice(&list1,&list2)时，只要list1非空，list1链表的内容
将被挂接在list2链表上，位于list2和list2.next（原list2表的第一个节点）之间。
新list2链表将以原list1表的第一个节点为首节点，而尾节点不变。
当list1被挂接到list2之后，作为原表头指针的list1的next、prev仍然指向原来的节点，为了避免引起混乱，Linux提供了一个list_splice_init()函数：
static HPT_INLINE void list_splice_init(struct list_head *list, struct list_head *head) { if (!list_empty(list))
{ __list_splice(list, head); INIT_LIST_HEAD(list); } }
该函数在将list合并到head链表的基础上，调用INIT_LIST_HEAD(list)将list设置为空链。
3. 遍历
遍历是链表最经常的操作之一，为了方便核心应用遍历链表，Linux链表将遍历操作抽象成几个宏。
在介绍遍历宏之前，我们先看看如何从链表中访问到我们真正需要的数据项。
i：由链表节点到数据项变量
我们知道，Linux链表中仅保存了数据项结构中list_head成员变量的地址，那么我们如何通过这个list_head成员访问到作为它的所有者的节点数据呢？
Linux为此提供了一个list_entry(ptr,type,member)宏，其中ptr是指向该数据中list_head成员的指针，也就是存储在链表中的地址值，
type是数据项的类型，member则是数据项类型定义中list_head成员的变量名，例如，我们要访问nf_sockopts链表中首个nf_sockopt_ops变量，
则如此调用：
list_entry(nf_sockopts->next, struct nf_sockopt_ops, list);
这里"list"正是nf_sockopt_ops结构中定义的用于链表操作的节点成员变量名。
list_entry的使用相当简单，相比之下，它的实现则有一些难懂：
#define list_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member)
//container_of宏定义在[include/linux/kernel.h]中： #define container_of(ptr, type, member) ({ \ const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \ (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
//offsetof宏定义在[include/linux/stddef.h]中： #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
size_t最终定义为unsigned int（i386）。
这里使用的是一个利用编译器技术的小技巧，即先求得结构成员在与结构中的偏移量，然后根据成员变量的地址反过来得出属主结构变量的地址。
ii：遍历宏
在[net/core/netfilter.c]的nf_register_sockopt()函数中有这么一段话：
…… struct list_head *i; …… list_for_each(i, &nf_sockopts) { struct nf_sockopt_ops *ops = (struct nf_sockopt_ops *)i; …… } ……
函数首先定义一个(struct list_head *)指针变量i，然后调用list_for_each(i,&nf_sockopts)进行遍历。
在[include/linux/list.h]中，list_for_each()宏是这么定义的：
#define list_for_each(pos, head) \ for (pos = (head)->next, prefetch(pos->next); pos != (head); pos = pos->next, prefetch(pos->next))
它实际上是一个for循环，利用传入的pos作为循环变量，从表头head开始，逐项向后（next方向）移动pos，
直至又回到head（prefetch()可以不考虑，用于预取以提高遍历速度）。
转载自：深入分析 Linux 内核链表