Linux驱动开发面试题汇总

简介：
《Linux驱动开发面试题汇总》是一本专为准备Linux内核驱动开发岗位面试的专业书籍，汇集了大量实际面试中出现的技术问题和解答。 Linux操作系统是当今世界上使用最广泛的开源操作系统之一，在服务器、嵌入式设备和个人计算机等多个领域都有广泛应用。在这些应用中，Linux驱动程序的开发是一项核心技术，涉及内核编程、硬件交互、内存管理等多方面内容。 1. 字符设备与块设备的区别： - 字符设备（Character Devices）：这类设备的数据传输是以字符为单位进行的，因此被称为字符设备。它们通常以流的方式进行数据读写操作，例如终端、键盘和鼠标。这些设备支持非阻塞连续访问，并且驱动程序需要实现文件操作的基本接口如open、close、read和write等。 - 块设备（Block Devices）：块设备则以固定大小的数据块为单位传输数据，允许随机存取。常见的例子包括硬盘、固态硬盘和U盘。与字符设备不同的是，块设备通常涉及缓冲处理支持缓存机制从而提供更高的读写效率。 2. 查看驱动模块和系统信息： - dmesg命令用于查看内核启动及驱动模块的调试输出。 - lsmod显示当前加载的所有内核模块及其依赖关系。 - modprobe允许动态地安装或卸载指定的内核模块，同时处理相关联的其他模块需求。 - 查看字符设备的信息可以通过lsmod获取；而要了解正在使用的中断号，则可以查看/proc/interrupts文件。 3. Linux模块机制的好处： - 模块化设计使得可以在不重启系统的情况下动态加载和卸载内核组件，极大地方便了驱动程序及核心功能的更新与维护。 - 这种灵活性提高了系统的可扩展性和响应速度，并且缩短开发周期。 - 在插入或移除时执行初始化清理操作有助于优化资源管理。 4. copy_to_user() 和 copy_from_user(): - 用于在内核空间和用户空间之间安全地传输数据的函数，copy_to_user()负责从内核向用户复制数据；而copy_from_user()则相反。 - 这些方法通常被实现为file_operations结构体中的read或write等接口。 5. 主设备号与次设备号： - 主设备号用于标识已注册到内核的驱动程序，每个主设备号可以对应多个不同的次级实例。 - 次设备号由系统内部使用来区分同一类别的不同硬件单元。通过这些编号，驱动能够识别和管理特定的物理或虚拟装置。 6. 注册字符设备： - Linux中注册字符型设备主要依靠cdev结构体完成，并可以采用cdev_init()或者register_chrdev()函数。 - cdev_init()接收一个初始化好的cdev实例及其操作集作为参数；而后者则用于添加新的字符类驱动，需要提供主设备标识、名称和file_operations对象。 7. 中断与DMA的区别： - 中断（Interrupt）：当硬件事件发生时触发CPU暂停当前任务处理该请求。 - DMA（Direct Memory Access）：允许外围装置直接访问系统内存而无需CPU介入，有助于提升传输速率并减轻处理器负担。 - 在Linux设备驱动程序中，中断的注册与注销通常使用request_irq()和free_irq()函数完成。 以上总结涵盖了文档内提及的一部分内容。然而，Linux驱动开发是一个复杂且细节丰富的领域，需要通过深入研究官方文档、源代码及相关书籍来掌握更多知识和技术要点。