Linux驱动面试相关

一.linux中内核空间及用户空间的区别？

1. Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。
2. 将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000- 0xFFFFFFFF)，供内核使用，称为"内核空间".
3. 而将较低的3G字节(从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF)，供各个进程使用，称为"用户空间)。
4. 因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核由系统内的所有进程共享。(内核空间共享)
5. 于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间

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二.用户空间与内核通信方式有哪些？
1.API:
 get_user(x，ptr)：在内核中被调用，获取用户空间指定地址的数值并保存到内核变量x中。
 put_user(x，ptr)：在内核中被调用，将内核空间的变量x的数值保存到到用户空间指定地址处。
 Copy_from_user()/copy_to_user()：主要应用于设备驱动读写函数中，通过系统调用触发。

2.使用proc文件系统：和sysfs文件系统类似，也可以作为内核空间与用户空间交互的手段
 调用create_proc_entry，返回一个proc_dir_entry指针，然后去填充这个指针指向的结构就好了，我下面的这个测试用例只是填充了其中的read_proc属性。

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三.linux中中断的实现机制，tasklet与workqueue的区别及底层实现区别？为什么要区分上半部和下半部？
tasklet和workqueue区别？

tasklet运行于中断上下文，不允许阻塞 、休眠，而workqueue运行与进程上下文，可以休眠和阻塞。

为什么要区分上半部和下半部？

1. 中断服务程序异步执行，可能会中断其他的重要代码，包括其他中断服务程序。因此需要执行的时间越短越好。
2. Linux把中断处理切为两个部分：上半部和下半部
3. 上半部就是中断处理程序，工作量越小越好，一旦接收到中断立即执行。下半部分可以推迟处理,一般用于对数据的处理

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四.linux中断的响应执行流程？中断的申请及何时执行(何时执行中断处理函数)？
中断的响应流程

cpu接受终端->保存中断上下文跳转到中断处理历程->执行中断上半部->执行中断下半部->恢复中断上下文

申请中断

request_irq函数

int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
                         unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)

irq是要申请的硬件中断号

• handler: 是指向系统注册的中断处理函数，是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，dev_id参数将被传递给它。
• irqflags: 是中断处理的属性，若设置了IRQF_DISABLED，则表示中断处理程序是快速处理程序，快速处理程序被调用时屏蔽所有中断，慢速处理程序不屏蔽；若设置了IRQF_SHARED，则表示多个设备共享中断，若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。（这几个flag是可以通过或的方式同时使用的）
• devname: 设置中断名称，通常是设备驱动程序的名称 在cat /proc/interrupts中可以看到此名称。
• dev_id: 在中断共享时会用到，一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL。
• request_irq(): 返回0表示成功，返回-INVAL表示中断号无效或处理函数指针为NULL，返回-EBUSY表示中断已经被占用且不能共享。

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四。linux中的同步机制？spinlock与信号量的区别？
linux中的同步机制：

自旋锁
spinlock在得不到锁的时候，程序会循环访问锁，性能下降
spinlock使用介绍

信号量
信号量在得不到锁的时候会休眠，等到可以获得锁的时候，继续执行。
信号量详细解说

五.linux中RCU原理？
RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。