Linux驱动开发知识点

1、驱动程序分为几类？

字符设备驱动

块设备驱动

网络设备驱动

2、字符设备驱动需要实现的接口通常有哪些

open、close、read、write、ioctl等接口。

3、主设备号与次设备号的作用

主设备号和次设备号是用来标识系统中的设备的，主设备号用来标识设备的类型，次设备号用来标识具体的设备，以便系统能够识别出具体的设备。

4、交叉编译器的作用

在一个平台上生成另一个平台的可执行程序。例如，x86平台上生成arm平台的可执行程序。通常嵌入式系统是基于arm平台，由于arm平台的算力相对不高，编译大型程序慢，所以使用交叉编译器在x86平台进行编译，大大减少了编译时间。

5、硬链接和软链接的区别

软链接相当与window系统的快捷方式，软链接文件存放的内容是源文件的绝对路径。删除源文件会使软链接失效。

硬链接是指向文件或目录的另一个名称，它们与源文件或目录共享相同的inode，但具有不同的名称。删除源文件不会影响到硬链接文件。

6、Linux内核的组成部分？

进程调度（SCHED）、进程间通信（IPC）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）

7、Linux内核有哪些同步方式？

原子操作、信号量、自旋锁、读写锁、顺序锁等。

8、用户空间和内核空间的通信方式有哪些？

系统调用、信号、procfs、mmap、netlink等

9、BootLoader、Linux内核、根文件系统的关系？

系统一上电，就执行BootLoader来初始化处理器及外设，将系统的软硬件环境带到一个合适的状态。

然后将Linux内核、根文件系统从非易失性存储器读取到内存中并执行Linux内核。

Linux内核完成初始化之后就挂载某个文件系统作为根文件系统。

10、linux内核中EXPORT_SYMBOL宏和EXPORT_SYMBOL_GPL宏的作用

EXPORT_SYMBOL宏用于导出内核模块中的全局变量和函数，使其可以被其他模块调用。

EXPORT_SYMBOL_GPL宏用于导出内核模块中的全局变量和函数，但只能被GPL授权的模块调用。

11、container_of（ptr， type， member）的作用

已知结构体type的成员member的地址ptr，求解结构体type的起始地址

12、kmalloc与vmalloc区别

都是用于内核空间申请内存

kmalloc能申请较小的内存；vmalloc能申请较大的内存

kmalloc保证申请的内存在物理上是连续的；vmalloc保证申请的内存在虚拟地址空间上的连续，在物理上可能不连续

13、内存管理单元MMU的作用？

地址映射。

内存分配和回收。

内存保护。

内存扩充。

14、简述MMU将VA转为PA的过程

以三级页表为例，MMU通过访问页表基址寄存器，得到一级页表PGD的基地址，再结合虚拟地址中的PGD index找到了下一级页表PTE的基地址；得到了PTE的基址，再结合虚拟地址中的PTE index找到PFN，然后再和VA相加得到物理地址。

15、操作系统的内存分配一般有哪几种方式，各有什么优缺点？

分页存储管理：优点是不需要连续的内存空间，且内存利用率高（只有很小的页内碎片）；缺点是不易于实现内存共享与保护。

分段存储管理：优点是易于实现段内存共享和保护；缺点是每段都需要连续的内存空间，且内存利用率较低（会产生外部碎片）。

段页式存储管理：优点是不需要连续的内存空间，内存利用率高（只有很小的页内碎片），且易于实现段内存共享和保护；缺点是管理软件复杂性较高，需要的硬件以及占用的内存也有所增加，使得执行速度下降。