linux 5.15版本中,优先级队列是怎么管理的

在 Linux 5.15 版本中，优先级队列主要是通过红黑树来管理的。具体来说，Linux 内核中的优先级队列是一个双向链表数组，其中双向链表用于连接同一优先级的任务，而数组则用于存储不同优先级的队列。每个队列都有一个指向其对应红黑树根节点的指针，这个红黑树用于管理同一优先级中的任务，以便更快地查找和插入任务。

在向队列中插入新任务时，首先根据任务的优先级选择合适的队列，然后将任务插入到该队列的双向链表中。如果该队列中还没有任务，则将其插入到对应红黑树的根节点上，否则就通过红黑树的插入操作将其插入到合适的位置上。在删除任务时，也是先从队列中的双向链表中删除，再通过红黑树的删除操作将其从红黑树中删除。

通过使用红黑树来管理同一优先级中的任务，可以使插入、查找、删除任务等操作的时间复杂度为 O(log n)，从而提高了队列的效率。同时，由于红黑树本身就是一种平衡二叉搜索树，因此可以保证任务的排序性，从而保证了队列的正确性。

相关问题

Linux 5.15 版本中优先级队列源码

Linux 5.15 版本中优先级队列的源码主要位于 `include/linux/prio_tree.h` 和 `lib/prio_tree.c` 文件中。

`include/linux/prio_tree.h` 文件中定义了 `struct prio_tree_root` 结构体，表示一个优先级队列的根节点。该结构体包含了一个指向红黑树根节点的指针、一个指向队列中最高优先级元素的指针以及一个指向队列中最低优先级元素的指针。此外，该文件中还定义了一些操作优先级队列的函数，如 `prio_tree_insert()`、`prio_tree_delete()`、`prio_tree_replace()` 等。

`lib/prio_tree.c` 文件中实现了操作优先级队列的函数。其中，`prio_tree_insert()` 函数用于将新元素插入到队列中，`prio_tree_delete()` 函数用于删除指定元素，`prio_tree_replace()` 函数用于替换指定元素，`prio_tree_top()` 函数用于查找队列中最高优先级元素，`prio_tree_last()` 函数用于查找队列中最低优先级元素等。

以下是 `include/linux/prio_tree.h` 文件中 `struct prio_tree_root` 结构体的定义：

struct prio_tree_root {
    struct rb_root rb_root; // 指向红黑树根节点的指针
    void *highest; // 指向队列中最高优先级元素的指针
    void *lowest; // 指向队列中最低优先级元素的指针
};

以下是 `lib/prio_tree.c` 文件中 `prio_tree_insert()` 函数的实现：

void prio_tree_insert(struct prio_tree_root *root,
                      struct prio_tree_node *node)
{
    struct rb_node **new = &(root->rb_root.rb_node), *parent = NULL;

    while (*new) {
        struct prio_tree_node *this = rb_entry(*new, struct prio_tree_node, rb_node);

        parent = *new;
        if (node->prio < this->prio)
            new = &((*new)->rb_left);
        else
            new = &((*new)->rb_right);
    }

    rb_link_node(&node->rb_node, parent, new);
    rb_insert_color(&node->rb_node, &root->rb_root);
    if (!root->highest || node->prio < ((struct prio_tree_node *)root->highest)->prio)
        root->highest = node;
    if (!root->lowest || node->prio > ((struct prio_tree_node *)root->lowest)->prio)
        root->lowest = node;
}

以上是 Linux 5.15 版本中优先级队列的简单介绍和源码示例。由于篇幅有限，这里仅给出了部分相关代码，具体实现细节还需参考完整的源码文件。

linux 5.15版本中，优先级队列是怎么管理的

在 Linux 5.15 版本中，优先级队列是通过红黑树来管理的。具体来说，Linux 内核中使用了一个名为 `rb_root` 的红黑树根节点来维护所有的优先级队列。

对于每个优先级队列，都会使用一个 `struct prio_tree_root` 结构体来表示，其中包含一个指向优先级队列中最高优先级元素的指针、一个指向优先级队列中最低优先级元素的指针以及一个指向红黑树根节点的指针。

通过这种方式，Linux 内核能够高效地维护优先级队列，使得在向队列中插入、删除元素或者查找队列中最高优先级元素时都能够快速完成。