转载-Linux驱动面试题汇总

1、基础题

（1）Linux系统中内核空间与用户空间的区别？用户空间与内核空间的通信方式有哪些？

https://blog.csdn.net/bingqingsuimeng/article/details/7924756

（2）Linux系统中字符设备与块设备的区别？请列举一些实际的设备并归档属于哪类设备。

字符设备：是能够像字节流（类似于文件）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、write等系统调用，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进行访问的，不过块设备是以块为单位进行访问，并且支持随机读写，能容纳文件系统，U盘、TF卡、eMMC、磁盘等就是典型的块设备。

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，块设备驱动和字符设备驱动程序具有完全不同的接口。

（3）Linux内核的启动过程(源码级)？

https://www.cnblogs.com/CrazyCatJack/p/6135435.html

（4）Linux系统中系统调用的过程是如何的？例如：应用程序中的read系统调用执行过程，从用户空间到内核空间。

https://blog.csdn.net/kai_zone/article/details/80459334

https://my.oschina.net/haomcu/blog/468656

（5）Linux系统调度原理

https://blog.csdn.net/janneoevans/article/details/8125106

（6）查看驱动模块中的打印信息应该使用什么命令？如何查看内核中已有的字符设备信息？如何查看正在使用的有哪些中断号？

查看驱动模块中打印信息可以使用dmesg；
查看字符设备信息可以使用lsmod和modprobe命令，lsmod可以查看模块的依赖关系，modprobe命令在加载模块时会加载其它依赖的模块；
显示当前使用的中断号，可以使用cat /proc/interrupt命令。

（7）copy_to_user()和copy_from_user()主要用于实现什么功能？一般应用于struct file_operations结构体的哪些函数里面？

由于内核空间和用户空间是不能直接相互访问的，如果需要访问就必须借助内核函数进行数据读写，copy_to_user()函数用来完成内核空间到用户空间数据的复制，copy_from_user()是完成用户空间到内核空间数据的复制，一般用于struct file_operations结构体里的read、write、ioctl等内存数据交换作用的函数。

（8）主设备号和次设备号的用途有什么？如果执行命令mknod chartest c 4 64，创建chartest设备，请分析chartest使用的是哪一类设备驱动程序。

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；
次设备号由内核使用，用于正确确定设备文件所指的设备，依赖于设备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，也可以将此设备号当作设备本地数组的索引；
chartest表示设备节点，4表示主设备号，64表示次设备号，该设备类似于串口终端或者字符设备终端。

（9）设备驱动程序中如何注册一个字符设备？分别解释一下函数参数的含义。

注册一个字符设备驱动具有两种方法：

void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);

该注册函数可以将cdev结构体嵌入到自己的设备特定的结构中，cdev是一个指向结构体cdev的指针，而fops是指向file_operations结构体的指针。

int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_operations *fops);

该注册函数是早期的注册函数，major是主设备号，name是驱动程序的名称，fops是指向file_operations结构体的指针，该函数的调用将为给定的主设备号注册0~255作为次设备号，并为每个设备建立一个对应的默认的cdev结构体。

（10）Linux系统中RCU的基本原理？

https://www.cnblogs.com/-wang-cheng/p/5401653.html

（11）Linux系统中内存是如何划分以及如何使用的？虚拟地址以及物理地址的概念和转换，高端内存的概念？

https://www.cnblogs.com/dongzhiquan/p/5621906.html

（12）字符驱动设备如何创建设备文件？

手动创建，使用命令mknod /dev/char c 250 0可以创建设备文件，其中/dev/char为设备节点，c代表字符设备，250是设备的主设备号，0是设备的次设备号；
使用UDEV/MDEV自动创建设备文件的方式，UDEV/MDEV是运行在用户态的程序，可以动态管理设备文件，包括创建和删除设备文件，运行在用户态意味着系统要运行之后在/etc/init.d/rcS脚本中会执行mdev -s自动创建设备节点。

（13）insmod加载一个驱动模块，会执行模块中的哪个函数？rmmod卸载一个驱动模块，会执行模块中的哪个函数?这两个函数在设计的过程中需要注意什么?有遇到过卸载驱动出现异常吗？是什么问题引起的？

insmod加载一个驱动模块，会调用module_init()函数，rmmod卸载一个驱动模块，会调用module_exit()函数，卸载模块时曾出现过卸载失败的情形，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module_init()函数中申请的资源，要在module_exit()函数中释放，包括存储、ioremap、定时器、工作队列相关资源。

（14）设备驱动模型的三个重要成员是什么？platform总线的匹配规则是什么？在具体应用上要不要先注册驱动再注册设备，是否有先后顺序？

设备驱动模型的三个重要成员是总线、设备、驱动。

platform总线的匹配规则是，要匹配的设备和驱动都要注册，设备可以在设备树里注册，也可以通过代码注册设备，当设备和驱动匹配成功后，会调用驱动程序里面的probe函数，该函数在platform_driver结构体中进行注册。

（15）内核函数mmap的实现原理以及机制？

https://blog.csdn.net/yinjiabin/article/details/7575653

https://blog.csdn.net/edwardlulinux/article/details/8604400

（16）在驱动调试过程中，遇到过oops没，你是怎么处理的？

https://blog.csdn.net/kangear/article/details/8217329

（17）ioctl和unlock_ioctl有什么区别？

https://blog.csdn.net/zhuangtim1987/article/details/41963411

https://blog.csdn.net/cbl709/article/details/7295772

（18）在驱动程序中操作物理地址为什么要先ioremap？

因为在内核中是没有办法直接访问到物理地址的，必须先要通过ioremap获取到相应的虚拟地址。

https://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/50859505

（19）你平常是怎么用C写嵌入式系统的死循环的？

一般有for(;;){}和while(1){}，一般for(;;)性能更优，对于for(;;){}，这两个;;语句，编译器一般会优化掉的，直接进入死循环，对于while(1){}，每循环一次都要判断常量1是否为0，while比for多做了这点事，但是从汇编的交度来说，代码是一样的。

（20）列举最少三种你所知道的嵌入式的体系结构，并请说明什么是ARM体系结构。

嵌入式的体系结构有arm、mips、x86等。

https://blog.csdn.net/qq_32651225/article/details/78176567

https://blog.csdn.net/chengtong222/article/details/64440661

（21）在内核驱动编程中，kmalloc和vmalloc的区别？

https://www.cnblogs.com/hongzhunzhun/p/4533960.html

https://www.cnblogs.com/wuchanming/p/4465155.html

（22）I2C的基本原理，总线框架，设备驱动编写方式？

https://blog.csdn.net/kai_zone/article/details/78026931

https://blog.csdn.net/kai_zone/article/details/78029501

（23）什么是kernel panic？

https://www.cnblogs.com/cherishui/p/3881428.html

（24）Linux中的用户模式和内核模式是什么含意？

https://blog.csdn.net/sinat_15799399/article/details/44238893

（25）如何在内核中申请大块的内存空间？

可以使用vmalloc()内核函数进行分配。

（26）Linux系统中，用户进程间通信主要有哪几种方式？

https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/50908749

（27）Linux编译时用到的参数含义？

https://blog.csdn.net/taoyanqi8932/article/details/51758722

（28）Linux内核配置编译以及Makefile？

https://www.cnblogs.com/CrazyCatJack/p/6121231.html

（29）谈谈对volatile关键字的理解？

https://blog.csdn.net/kai_zone/article/details/77965302

（30）Framebuffer的基本机制？

Linux系统抽象出Framebuffer设备来提供给用户态进程实现屏幕读写操作，Framebuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象，可以通过Framebuffer的读写直接对显存进行操作，用户可以将Framebuffer看出是显示内存的一个映像，通过mmap将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上，这种操作是抽象，统一的，用户不必关心物理显存的位置、换页机制等具体细节，这些是由Framebuffer设备驱动程序来实现。

2、同步相关

（1）spinlock与信号量的区别？

https://blog.csdn.net/xiaohuima_dong/article/details/46423793

https://www.cnblogs.com/tureno/articles/6067441.html

（2）Linux系统中的同步机制？

https://blog.csdn.net/waltonhuang/article/details/52212762

https://blog.csdn.net/tong646591/article/details/8484596

（3）Linux系统中实现原子操作有哪些方法？

https://www.cnblogs.com/fanzhidongyzby/p/3654855.html

https://blog.csdn.net/vividonly/article/details/6599502

（4）自旋锁和信号量在互斥使用时需要注意什么问题？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，使用执行时间短的任务，使用信号量的进程可以睡眠，适合于执行时间比较长的任务，中断服务程序里面使用的自旋锁，原因是在中断服务处理程序中，硬中断是关闭的，可能会丢失到来的中断。