📄 Linux/嵌入式Linux面试模拟卷
一、单选题（每题2分，共20分）
Linux内核中，进程和线程的主要区别是：
A) 进程有独立的地址空间，线程共享
B) 线程调度开销更大
C) 进程不能共享文件描述符
D) 线程不能通过fork()创建
关于Linux系统调用，错误的是：
A) 通过软中断实现
B) 从用户态切换到内核态
C) 调用read()是系统调用
D) 系统调用不会引起上下文切换
在ext4文件系统中，一个文件被删除后，其数据：
A) 立即被物理擦除
B) 只是标记为删除，inode被回收
C) 移动到回收站
D) 需要手动shred才能彻底删除
关于Linux内存管理，正确的是：
A) 所有内存分配都来自堆
B) 共享内存通过mmap()实现
C) malloc()失败一定是因为物理内存不足
D) 内存碎片只发生在用户空间
以下信号中，不能被捕获或忽略的是：
A) SIGINT(Ctrl+C)
B) SIGTERM(终止信号)
C) SIGKILL(强制终止)
D) SIGHUP(终端断开)
关于Linux进程调度，CFS调度器的目标是：
A) 最大化吞吐量
B) 最小化响应时间
C) 公平分配CPU时间
D) 优先处理I/O密集型进程
在嵌入式Linux中，BusyBox的作用是：
A) 轻量级C库
B) 集成常用Unix工具
C) 内核模块管理
D) 文件系统格式
关于strace工具，错误的是：
A) 可以跟踪系统调用
B) 可以跟踪信号传递
C) 会显著降低程序性能
D) 不能跟踪多线程程序
以下文件权限表示所有者有读写执行，同组有读执行，其他有读权限：
A) 755
B) 754
C) 644
D) 750
关于Linux启动流程，正确的顺序是：
A) BIOS → Bootloader → 内核 → init → 用户空间
B) UEFI → 内核 → systemd → 用户空间
C) Bootloader → 内核 → initramfs → 根文件系统
D) 以上都对
二、多选题（每题3分，少选得1分，错选不得分，共15分）
Linux中进程间通信方式包括：
A) 管道
B) 消息队列
C) 共享内存
D) 信号量
E) 套接字
Linux内核的子系统包括：
A) 进程调度
B) 内存管理
C) 文件系统
D) 网络协议栈
E) 设备驱动
可能导致OOM Killer触发的条件：
A) 物理内存耗尽
B) 交换空间不足
C) 进程内存泄漏
D) 内存碎片严重
E) 文件缓存过大
嵌入式Linux的引导加载程序包括：
A) U-Boot
B) GRUB
C) Das U-Boot
D) LILO
E) Barebox
可以用来调试内存泄漏的工具：
A) Valgrind
B) gdb
C) AddressSanitizer
D) mtrace
E) top
三、判断题（每题1分，共10分）
init进程的PID总是1
kill -9可以杀死任何进程
硬链接可以跨文件系统
sudo通过setuid位实现权限提升
Linux中的所有设备都表示为文件
线程有自己的PID
select有文件描述符数量限制（1024）
僵尸进程会占用大量内存
O_DIRECT标志可以绕过页面缓存
用户态和内核态切换需要CPU特权级改变
四、简答题（每题5分，共25分）
描述Linux虚拟内存机制，包括分页、页面置换、MMU的作用。
解释Copy-on-Write（写时复制）原理及其在fork()中的应用。
比较select、poll、epoll的优缺点和适用场景。
描述Linux设备树的用途，在嵌入式系统中为什么重要？
解释Linux内核模块的加载过程，如何解决模块依赖？
五、命令操作题（10分）
根据以下需求写出Linux命令：
a) 查找当前目录下所有包含"error"的.log文件
b) 实时查看系统内存使用情况
c) 杀掉所有名为"myapp"的进程
d) 查看占用80端口的进程
e) 将目录打包成tar.gz并排除某些文件
f) 设置开机自动挂载NFS共享
g) 查看内核启动参数
h) 跟踪进程的系统调用
i) 永久修改文件描述符限制
j) 创建交换文件并启用
六、系统调试题（10分）
分析并解决以下问题：
现象：嵌入式设备运行一段时间后，出现"fork: Cannot allocate memory"错误，但free显示还有可用内存。
可能原因及排查步骤：
可能原因1：进程数达到上限
可能原因2：内存碎片
可能原因3：地址空间耗尽
请写出：
a) 查看当前系统限制的命令
b) 查看内存碎片的工具和方法
c) 查看进程虚拟内存使用
d) 临时解决方案
e) 根本解决方案
七、系统设计题（15分）
设计一个高可靠性嵌入式Linux数据采集系统
硬件环境：
ARM Cortex-A53 四核
1GB RAM，4GB eMMC
多个传感器接口（I2C、SPI）
4G模块
实时时钟
功能需求：
实时采集10个传感器数据（100Hz）
本地存储（循环覆盖，保存7天）
4G断点续传至云端
看门狗防死机
远程升级
请设计：
系统架构（5分）：
进程/线程模型
数据流设计
错误处理机制
可靠性设计（5分）：
看门狗实现方案
数据完整性保证
掉电保护
自动恢复
性能优化（5分）：
实时性保证
内存使用优化
存储优化
网络传输优化
八、编程题（15分）
实现一个多线程高性能日志系统
要求：
#define LOG_BUFFER_SIZE 1024
#define MAX_LOG_WORKERS 4
typedef struct {
int level; // 日志级别
time_t timestamp; // 时间戳
char message[512]; // 日志消息
char thread_name[32];// 线程名
} LogEntry;
typedef struct {
pthread_t workers[MAX_LOG_WORKERS];
LogEntry buffer[LOG_BUFFER_SIZE];
int head; // 生产者指针
int tail; // 消费者指针
int shutdown; // 关闭标志
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t not_empty;
pthread_cond_t not_full;
FILE* log_file;} Logger;
// 需要实现的接口
Logger* logger_init(const char* filename);
void logger_log(Logger* L, int level, const char* fmt, ...);
void logger_destroy(Logger* L);
具体要求：
支持多生产者（多线程写日志）
异步写入文件，不阻塞业务线程
缓冲区满时阻塞生产者
优雅关闭（处理完所有日志）
线程安全
支持日志轮转（加分项）