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目錄

• • • 一、經(jīng)典題目
    • • 1、主要有哪幾種內(nèi)核鎖？Linux 內(nèi)核的同步機制是什么？
      • 2、Linux 中的用戶模式和內(nèi)核模式是什么含義？
      • 3、怎么申請大塊內(nèi)存？vmalloc 和 kmalloc 有什么區(qū)別？
      • 4、進程間通信主要有哪幾種方式？
      • 5、伙伴系統(tǒng)申請內(nèi)存的函數(shù)有哪些？
      • 6、通過 slab 分配器申請內(nèi)存的函數(shù)有哪些？
      • 7、Linux 的內(nèi)核空間和用戶空間如何劃分的？進程地址空間布局圖？
      • 8、vmalloc() 申請內(nèi)存有什么特點？
      • 9、用戶程序使用 malloc() 申請的內(nèi)存空間在什么范圍？
      • 10、在支持并使能 MMU 的系統(tǒng)中，Linux 內(nèi)核和用戶程序分別運行在物理地址模式還是虛擬地址模式？
      • 11、ARM 處理器是通過幾級頁表進行存儲空間映射的？
      • 12、Linux 是通過什么組件來實現(xiàn)支持多種文件系統(tǒng)的？
      • 13、Linux虛擬文件系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些？（至少寫出4個）
      • 14、對文件系統(tǒng)的操作函數(shù)保存在哪個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中？
      • 15、Linux 中的文件包括哪些？
      • 16、創(chuàng)建進程的系統(tǒng)調(diào)用有哪些？
      • 17、調(diào)用 schedule() 進行進程切換的方式有幾種？
      • 18、Linux 調(diào)度程序是根據(jù)進程的動態(tài)優(yōu)先級還是靜態(tài)優(yōu)先級來調(diào)度進程的？
      • 19、進程調(diào)度的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哪個？
      • 20、如何加載、卸載一個模塊？
      • 21、模塊和應(yīng)用程序分別運行在什么空間？
      • 22、Linux 中的浮點運算由應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)還是內(nèi)核實現(xiàn)？
      • 23、模塊程序能否使用可鏈接的庫函數(shù)？
      • 24、TLB 中緩存的是什么內(nèi)容
      • 25、Linux 中有哪幾種設(shè)備？
      • 26、字符設(shè)備驅(qū)動程序的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哪個？
      • 27、設(shè)備驅(qū)動程序包括哪些功能函數(shù)？
      • 28、如何唯一標識一個設(shè)備？
      • 29、Linux 通過什么方式實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用？
      • 30、Linux 軟中斷和工作隊列的作用是什么？
    • 二、帶補充
    • • volilate 作用
      • 信號量和互斥體的區(qū)別
    • 三、靈魂的一問
    • • linux kernel你都熟悉什么？
      • 講一講中斷機制？
      • 講一講同步機制？
      • 講一講MMU/CACHE？
    • 三、安全相關(guān)
    • • optee os你知道什么？
      • 講一講sharememrory
      • 講一講secureboot
      • 安全算法都有哪些？
      • Linux Kernel掌握怎樣
      • 微內(nèi)核的 IPC通信怎么實現(xiàn)的

一、經(jīng)典題目

1、主要有哪幾種內(nèi)核鎖？Linux 內(nèi)核的同步機制是什么？

原子變量
spinlock 自旋鎖

信號量semaphore、二值信號量
互斥體mutex

禁止強制、禁止軟中斷、禁止硬中斷
每處理器變量、每處理器計數(shù)器、內(nèi)存屏障

RCU

2、Linux 中的用戶模式和內(nèi)核模式是什么含義？

執(zhí)行在EL0的用戶程序，每個用戶程序都有自己的虛擬地址空間
執(zhí)行在EL1的kernel程序，整個kernel程序使用一個虛擬地址空間

3、怎么申請大塊內(nèi)存？vmalloc 和 kmalloc 有什么區(qū)別？

• vmalloc 用于申請大塊內(nèi)存，虛擬地址連續(xù)，物理地址不一定連續(xù)，不能直接用于DMA，在進程地址空間有專門的一塊。
• kmalloc 用于申請小內(nèi)存，由 slab 管理實現(xiàn)，一般至少小于4KB（page）。不能申請大于128K的數(shù)據(jù)。物理地址和虛擬地址都連續(xù)，可用于DMA操作。

4、進程間通信主要有哪幾種方式？

• 管道（Pipe）
• 命名管道（named pipe）
• 信號（Signal）
• 消息（Message）隊列
• 共享內(nèi)存
• 信號量（semaphore）
• 套接字（Socket）

5、伙伴系統(tǒng)申請內(nèi)存的函數(shù)有哪些？

• alloc_page(gfp_mask, order)
• __get_free_pages(gfp_mask, order)

6、通過 slab 分配器申請內(nèi)存的函數(shù)有哪些？

• 自己構(gòu)造對象：kmem_cache_create/kmem_cache_alloc
• 普通匿名內(nèi)存申請：kmalloc

7、Linux 的內(nèi)核空間和用戶空間如何劃分的？進程地址空間布局圖？

8、vmalloc() 申請內(nèi)存有什么特點？

申請大塊內(nèi)存，虛擬地址連續(xù)，物理地址不一定連續(xù)，不能直接用于DMA。對于釋放函數(shù) vfree()。

9、用戶程序使用 malloc() 申請的內(nèi)存空間在什么范圍？

stack 和 heap 中間。小于128M的通過brk申請，大于的通過 mmap 申請

10、在支持并使能 MMU 的系統(tǒng)中，Linux 內(nèi)核和用戶程序分別運行在物理地址模式還是虛擬地址模式？

在開啟MMU之后，用戶程序和內(nèi)核程序，都是使用的虛擬地址

11、ARM 處理器是通過幾級頁表進行存儲空間映射的？

L3 L2 L1 L0 L-1
要看你的系統(tǒng)的granue size和虛擬地址有效位的配置

12、Linux 是通過什么組件來實現(xiàn)支持多種文件系統(tǒng)的？

VFS(virtual file system)

13、Linux虛擬文件系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些？（至少寫出4個）

struct super_block、struct inode、struct file、struct dentry

14、對文件系統(tǒng)的操作函數(shù)保存在哪個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中？

struct file_operations

15、Linux 中的文件包括哪些？

• 執(zhí)行文
• 普通文
• 目錄文
• 鏈接文件
• 設(shè)備文件
• 管道文件

16、創(chuàng)建進程的系統(tǒng)調(diào)用有哪些？

• clone()
• fork()
• vfork();

系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)例程：

• sys_clone
• sys_fork
• sys_vfork;

17、調(diào)用 schedule() 進行進程切換的方式有幾種？

• 系統(tǒng)調(diào)用 do_fork();
• 定時中斷 do_timer();
• 喚醒進程 wake_up_process
• 改變進程的調(diào)度策略 setscheduler();
• 系統(tǒng)調(diào)用禮讓 sys_sched_yield();

18、Linux 調(diào)度程序是根據(jù)進程的動態(tài)優(yōu)先級還是靜態(tài)優(yōu)先級來調(diào)度進程的？

Liunx調(diào)度程序是根據(jù)根據(jù)進程的動態(tài)優(yōu)先級來調(diào)度進程的，但是動態(tài)優(yōu)先級又是根據(jù)靜態(tài)優(yōu)先級根據(jù)算法計算出來的，兩者是兩個相關(guān)聯(lián)的值。因為高優(yōu)先級的進程總是比低優(yōu)先級的進程先被調(diào)度，為防止多個高優(yōu)先級的進程占用CPU資源，導(dǎo)致其他進程不能占有CPU，所以引用動態(tài)優(yōu)先級概念

19、進程調(diào)度的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哪個？

TODO

20、如何加載、卸載一個模塊？

insmod xxx.ko
rmmod xxx

21、模塊和應(yīng)用程序分別運行在什么空間？

模塊: 內(nèi)核空間
應(yīng)用程序: 用戶空間

22、Linux 中的浮點運算由應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)還是內(nèi)核實現(xiàn)？

內(nèi)核也可以實現(xiàn)，VFPV4架構(gòu)的，V0-V31寄存器

23、模塊程序能否使用可鏈接的庫函數(shù)？

模塊程序運行在內(nèi)核空間，不能鏈接庫函數(shù)。

24、TLB 中緩存的是什么內(nèi)容

ASID，物理地址，虛擬地址，NS比特位，MESI位等

25、Linux 中有哪幾種設(shè)備？

• 字符設(shè)備
• 塊設(shè)備
• 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

26、字符設(shè)備驅(qū)動程序的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哪個？

字符設(shè)備描述符struct cdev、cdev_alloc()用于動態(tài)的分配cdev描述符，cdev_add()用于注冊一個cdev描述符，cdev包含一個struct kobject類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)它是核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

27、設(shè)備驅(qū)動程序包括哪些功能函數(shù)？

open()、,read()、write()、llseek()、realse()

28、如何唯一標識一個設(shè)備？

Linux使用一個設(shè)備編號來唯一的標示一個設(shè)備，設(shè)備編號分為：主設(shè)備號和次設(shè)備號，一般主設(shè)備號標示設(shè)備對應(yīng)的驅(qū)動程序，次設(shè)備號對應(yīng)設(shè)備文件指向的設(shè)備，在內(nèi)核中使用dev_t來表示設(shè)備編號，一般它是32位長度，其中12位用于表示主設(shè)備號，20位用于表示次設(shè)備號，利用MKDEV（int major，int minor）；用于生成一個dev_t類型的對象。

29、Linux 通過什么方式實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用？

syscall，底層調(diào)用到svc同步異常指令

30、Linux 軟中斷和工作隊列的作用是什么？

實現(xiàn)中斷下半部分

二、帶補充

volilate 作用

信號量和互斥體的區(qū)別

三、靈魂的一問

linux kernel你都熟悉什么？

講一講中斷機制？

講一講同步機制？

講一講MMU/CACHE？

三、安全相關(guān)

optee os你知道什么？

講一講sharememrory

講一講secureboot

安全算法都有哪些？

Linux Kernel掌握怎樣

微內(nèi)核的 IPC通信怎么實現(xiàn)的

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的经典面试题-Linux Kernel面试题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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