Linux内核面试题(3)

整理了一些网上的linux驱动岗位相关面试题,如果错误,欢迎指正。

  1. Linux 驱动中字符设备和块设备的区别?
    • 字符设备: 以字符为单位进行 I/O 操作,不缓存数据,如终端设备(tty),键盘。
    • 块设备: 以块(通常是 512 字节)为单位进行 I/O 操作,支持数据缓存,如硬盘、USB 存储设备。
  2. 从 USB HOST、LCD 驱动器、NAND FLASH、WIFI、网卡、音频芯片 中选择一个。
    • 选择: USB HOST。
    • 原因: USB HOST 驱动在嵌入式系统中广泛应用,支持连接各种外部设备,是与多种硬件组件进行通信的重要部分。
  3. 为什么 spinlock 的临界区不能睡眠?
    • 原因: Spinlock 是一种忙等锁,如果在临界区内发生睡眠,其他线程无法释放锁,会导致死锁。因为在睡眠期间,其他线程无法获得该锁。
  4. 与 spinlock 相比,信号量有哪些特点?
    • Spinlock 特点: 忙等锁,一直占用 CPU 等待锁的释放。
    • 信号量特点: 允许等待队列,线程在获取不到信号量时可以进入睡眠状态,释放 CPU。
  5. 描述信号量是如何实现的?
    • 信号量实现: 信号量包含一个计数器和一个等待队列。当信号量被请求时,计数器减一,如果计数器小于 0,则线程被加入等待队列。释放信号量时,计数器加一,唤醒等待队列中的线程。
  6. 什么时候使用读者信号量?什么时候使用写者信号量?由什么条件来判断?
    • 读者信号量: 适用于多个线程可以同时读取共享资源的情况,不互斥。
    • 写者信号量: 适用于只允许一个线程写入共享资源的情况,互斥。
    • 条件判断: 根据对共享资源的读写访问需求来选择。
  7. 请描述 MCS 锁机制的实现原理?
    • MCS 锁: 是一种基于链表的自旋锁。
    • 实现原理: 每个线程拥有一个本地变量,通过链表组织,该链表的尾部指向当前持有锁的线程。当线程释放锁时,它会通知下一个线程,下一个线程通过自旋等待锁的释放。
  8. RCU 相比读写锁有哪些优势?
    • RCU 优势: 读写锁会导致写者锁定期间读者无法访问共享资源,而 RCU 允许读者在写者执行期间访问共享资源,提高了并发性能。
  9. 在 KSM 中扫描哪个 VMA 寻找有效匿名页面?
    • KSM(Kernel Samepage Merging): 扫描地址空间的 VMA(Virtual Memory Area)以寻找有效匿名页面。
    • 目标 VMA: 主要关注包含匿名内存(进程堆)的 VMA。
  10. Linux 内核已经实现信号量机制,为什么还要单独设置一个互斥锁机制?
    • 原因: 信号量和互斥锁有不同的应用场景。信号量适用于资源计数和多进程通信,而互斥锁适用于对共享资源的独占性访问。在不同的情况下,选择不同的同步机制以满足特定的需求。
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