面试--驱动

1.为什么开始时一直必须用汇编代码；

答：后面很多功能是需要main函数实现，但是main函数需要栈，只能由汇编实现

并且刚开始要进入svc模式，只有汇编能实现

1.为什么开始要设置成SVC模式
答：SVC模式能最大限度访问资源，而且内核模式必须要求是SVC

2.为什么要关闭MMU，数据预取，以及缓存
关闭数据预取：内核里面有些变量是volatile型的，如果过早预取进cathe，而volatile在运行时又转变了会影响最终运行。
关闭MMU：刚开始时是没有系统的，那么就不需要访问虚拟地址，从而不需要内存映射

2.DMA（直接内存访问）跟中断的区别

答：DMA是不需要CPU的，而中断需要

3.r0-r2传递给内核的参数

答：r0：0              

r1：板子的ID    r2：uboot传递给内核的参数的起始地址

4.私有，公共中断的区别

答：私有中断只有由特定的CPU处理，公共的不限cpu

1、什么是僵尸进程？

答：僵尸进程就是已经撤销但仍然占着资源的进程。

为什么会产生僵尸进程？

如果子进程结束之后，父进程继续运行但没有调用wait/waitpid，子进程将会变成僵尸进程。僵尸进程的存在是因为子进程认为父进程会需要子进程的信息。

如何清理僵尸进程？

答：在main函数内部给SIGCHLD注册一个信号处理函数handler；定义信号处理函数void handler（waitpid（-1，NULL， WNOHANG）> 0）， 调用waitpid处理僵尸进程。

2、什么是系统调用？

答：系统调用是用户进程和内核交互的接口。

3、顺序表和链表的优缺点？

答：顺序表访问方便，时间效率快，但插入删除不变，浪费空间；链表动态申请灵活，需要的时候才开辟很小的一部分内存，但是遍历起来较慢。

4、时间复杂度是什么？

答：时间复杂度是一个函数，定量描述了算法的运行时间；一个算法中语句的执行次数称为语句频度或时间频度，语句执行次数越多，话费的时间越多。

5、有名管道和无名管道有什么区别？（管道就是一种通信方式，是一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入）

答：无名管道只能用于有亲缘关系的进程，无名管道是半双工的通信模式，有固定的读端和写段=端，数据只能像一个方向流动，需要双方通信时就要建立两个管道；（当管道中无数据时，读操作会阻塞；如果读进程不读走管道缓冲区的数据，那么写操作将会一直阻塞。）有名管道可以实现两个互不相关的程序之间的通信，可以通过路径名来指出，有名管道是全双工的通信模式，遵循先进先出的原则。（无名管道和有名管道都不支持lseek()操作）。

6、信号和信号量的区别？

答：信号可以直接进行用户进程和内核进程之间的交互；

信号量相当于信号灯，程序中是一个非负整数，表示状态。其中P操作是表示分配资源，V操作表示释放资源。

1、 Linux设备中字符设备与块设备有什么主要的区别？请分别列举一些实际的设备说出它们是属于哪一类设备。

    字符设备：字符设备是个能够像字节流（类似文件）一样被访问的设备，由字符设备驱动程序来实现这种特性。字符设备驱动程序通常至少实现open,close,read和write系统调用。字符终端、串口、鼠标、键盘、摄像头、声卡和显卡等就是典型的字符设备。

    块设备：和字符设备类似，块设备也是通过/dev目录下的文件系统节点来访问。块设备上能够容纳文件系统，如：u盘，SD卡，磁盘等。

    字符设备和块设备的区别仅仅在于内核内部管理数据的方式，也就是内核及驱动程序之间的软件接口，而这些不同对用户来讲是透明的。在内核中，和字符驱动程序相比，块驱动程序具有完全不同的接口。

3、Linux中引入模块机制有什么好处？

       首先，模块是预先注册自己以便服务于将来的某个请求，然后他的初始化函数就立即结束。换句话说，模块初始化函数的任务就是为以后调用函数预先作准备。

好处：

1) 应用程序在退出时，可以不管资源的释放或者其他的清除工作，但是模块的退出函数却必须仔细此撤销初始化函数所作的一切。

2) 该机制有助于缩短模块的开发周期。即：注册和卸载都很灵活方便

5、请简述主设备号和次设备号的用途。如果执行mknod chartest c 4 64，创建chartest设备。请分析chartest使用的是那一类设备驱动程序。

1）主设备号：主设备号标识设备对应的驱动程序。虽然现代的linux内核允许多个驱动程序共享主设备号，但我们看待的大多数设备仍然按照“一个主设备对应一个驱动程序”的原则组织。

   次设备号：次设备号由内核使用，用于正确确定设备文件所指的设备。依赖于驱动程序的编写方式，我们可以通过次设备号获得一个指向内核设备的直接指针，也可将此设备号当作设备本地数组的索引。

2）chartest 由驱动程序4管理，该文件所指的设备是64号设备。（感觉类似于串口终端或者字符设备终端）。

8、中断和轮询哪个效率高？怎样决定是采用中断方式还是采用轮询方式去实现驱动？

     中断是CPU处于被动状态下来接受设备的信号，而轮询是CPU主动去查询该设备是否有请求。凡事都是两面性，所以，看效率不能简单的说那个效率高。如果是请求设备是一个频繁请求cpu的设备，或者有大量数据请求的网络设备，那么轮询的效率是比中断高。如果是一般设备，并且该设备请求cpu的频率比较底，则用中断效率要高一些。主要是看请求频率。

11、简单描述skbuff这个数据结构在网络结构中所起到的作用,为什么需要一个skbuff,它的分配和释放主要都在什么部位

        sk_buff结构非常重要，它的含义为“套接字缓冲区”，用于在linux网络子系统中的盖层之间传递数据。

当发送数据包时，linux内核的网络处理模块必须建立一个包含要传输的数据包的sk_buff，然后将sk_buff递交给下层，各层在sk_buff中添加不同的协议头直至交给网络设备发送。同样的，当网络设备从网络媒介上接受到数据包后，它必须将接受到的数据转换为sk_buff数据结构并传递给上层，盖层不抛去相应的协议头直至交给用户。分配sk_buff在接受一开始就应该分配，在发送完毕数据之后可以释放sk_buff

13、写一个中断服务需要注意哪些？如果中断产生之后要做比较多的事情你是怎么做的？

      中断处理例程应该尽量短，把能放在后半段(tasklet，等待队列等)的任务尽量放在后半段。

     写一个中断服务程序要注意快进快出，在中断服务程序里面尽量快速采集信息，包括硬件信息，然后退出中断，要做其它事情可以使用工作队列或者tasklet方式。也就是中断上半部和下半部。

第二：中断服务程序中不能有阻塞操作。应为中断期间是完全占用CPU的（即不存在内核调度），中断被阻塞住，其他进程将无法操作；

第三：中断服务程序注意返回值，要用操作系统定义的宏做为返回值，而不是自己定义的OK，FAIL之类的。

14、自旋锁和信号量在互斥使用时需要注意哪些？在中断服务程序里面的互斥是使用自旋锁还是信号量？还是两者都能用？为什么？

      使用自旋锁的进程不能睡眠，使用信号量的进程可以睡眠。

      中断服务例程中的互斥使用的是自旋锁，原因是在中断处理例程中，硬中断是关闭的；但是要注意这样会丢失可能到来的中断。

16、insmod 一个驱动模块，会执行模块中的哪个函数？rmmod呢？这两个函数在设计上要注意哪些？遇到过卸载驱动出现异常没？是什么问题引起的？

        insmod调用init函数，rmmod调用exit函数。这两个函数在设计时要注意什么？卸载模块时曾出现卸载失败的情形，原因是存在进程正在使用模块，检查代码后发现产生了死锁的问题。

      要注意在init函数中申请的资源在exit函数中要释放，包括存储，ioremap，定时器，工作队列等等。也就是一个模块注册进内核，退出内核时要清理所带来的影响，带走一切不留下一点痕迹。

17、驱动中操作物理绝对地址为什么要先ioremap?

        因为内核没有办法直接访问物理内存地址，必须先通过ioremap获得对应的虚拟地址。

【tasklet 和定期器的区别】

1. 执行时间

定时器的执行：时间是确定的
tasklet       ：不确定的

26、信号量简介

        这里也介绍下信号量的概念，因为它的用法和自旋锁有相似的地方。

       Linux中的信号量是一种睡眠锁。如果有一个任务试图获得一个已被持有的信号量时，信号量会将其推入等待队列，然后让其睡眠。这时处理器获得自由去执行其它代码。当持有信号量的进程将信号量释放后，在等待队列中的一个任务将被唤醒，从而便可以获得这个信号量。

29、在Linux C中，ls这个命令是怎么被执行的?

        使用fork创建一个进程或exec函数族覆