华为内部面试题库---（10）
1. 对于linux内核信号量，说法正确的是（多选）：（参考：Linux内核设计与实现，第二版，第9章，9.4小节）
A. 如果获取一个被占用的信号量，任务会睡眠，等待信号量释放之后，该任务才能重新获得调度
B. 信号量可以允许任意数量的锁持有者
C. 信号量保护的代码可以被抢占
D. 信号量的实现也是与体系架构相关的
答案：A,B,C,D
试题解析：信号量是一个睡眠锁，在信号量被占用时，企图获取该信号量的任务会睡眠，等待信号量被释放，或者被唤醒，之后再重新获得调度；
信号量在初始化时，其count可以初始化为大于等于0的任何数值，因此可以允许任意数量的锁持有者；
信号量获取后，在释放之前，并不管抢占，正因为这个原因，在可抢占的内核中，高优先级任务可以抢占获取信号量的低优先级任务；
在内核中，信号量数据结构如下：
struct semaphore {
spinlock_t lock;
unsigned int count;
struct list_head wait_list;
};
自旋锁保护P/V（对其count加减）操作，而自旋锁是基于原子操作才能实现，因此信号量是与体系架构相关的。
2. 对于内核信号量，对其使用方法，错误的是(单选)：（参考：Linux内核设计与实现，第二版，第9章，9.4小节）
A. 信号量在使用之前一定要初始化，否则在使用时可能会导致内核崩溃
B. 对信号量的操作，其实就是P/V操作，在linux内核中，对信号量的down()相当于V操作，up()相当于P操作
C. 在使用down_interruptible()函数未获取信号量时，进入睡眠的任务可以被信号唤醒
D. 如果想在获取信号量失败后超时退出，可以使用down_timeout()函数接口
答案：B
试题解析：内核信号量以及内核mutex，在使用之前都需要初始化，内核对信号量的初始化，方法有：
1. sema_init(struct semaphore *sem, int val)，将count的值初始化为val;
2. init_MUTEX(sem), 将count的值初始化为1，通常用于互斥操作;
3. init_MUTEX_LOCKED(sem), 将count的值初始化为0，通常用于异步事件的同步;
在linux内核中，对信号量的down()相当于P操作，up()相当于V操作
down_interruptible()以及down_timeout()接口函数，可参考内核代码。
因此选B
3. 对于信号量和自旋锁使用区别，错误的是(单选)：（参考：Linux内核设计与实现，第二版，第9章，9.4小节）
A. 信号量适合于多进程对资源互斥，竞争失败就会发生上下文切换，适合进程长时间占用资源；
B. 如果占用资源时间短于线程上下文切换开销时间，使用自旋锁
C. 在使用信号量和自旋锁时，持有信号量或者自旋锁的代码可以被高优先级任务抢占
D. 如果需要在中断上下文中保护临界区，则只能使用spinlock，不能使用信号量
答案：C
试题解析：信号量特点：
1. linux中的信号量是一种睡眠锁，当一个任务试图获得一个已经被占用的信号量，信号量会将其推进一个等待队列，然后让其睡眠。
2. 争用信号量的进程在等待锁可用时会睡眠，使用锁长时间持有的情况；
3. 允许任意数量持有该锁。
自旋锁特点：
1. 低开销加锁；
2. 短期锁定；
3. 可用于中断上下文中加锁；
4. 只允许一个任务获取。
自旋锁用于多核之间的同步，因此需要禁止抢占，否则很容易造成死锁（如在本地CPU上任务被抢占，在高优先级任务中又获取了同一个自旋锁，死锁）由此得出：C错误，获取自旋锁的代码不能被抢占。
4. 下面不是解决linux内核态并发机制的是(单选)：（参考：Linux内核设计与实现，第二版，第9章）
A. 自旋锁；
B. 互斥锁mutex
C. 原子操作
D. 管道
答案：D。
试题解析：管道是一种用户态进程间通信机制。管道是进程之间的一个单向数据流：一个进程写入管道的所有数据都由内核定向到另一个进程，另一个进程由此就可以从管道中读取数据。
5. 下面不是内核态和用户态间通信机制的是(单选)：(参考：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-netlink/index.html)
A. Netlink；
B. 消息队列
C. 系统调用
D. ioctl
答案：B
试题解析：消息队列是一种用户态进程间通信机制，不能实现内核态和用户态间通信；
Netlink，系统调用，ioctl是使用较多的内核态和用户态间通信机制，其中系统调用只能由用户态发起。
