Linux驱动开发笔试集锦.doc

Linux驱动开发是构建在操作系统内核之上的程序，用于管理和操作硬件设备，使得硬件功能能够被操作系统和其他软件组件有效利用。在Linux驱动开发的笔试中，可能会遇到各种类型的题目，涵盖了从基本的C语言概念到复杂的硬件交互和操作系统机制。 **C语言基础** 在C语言部分，通常会涉及指针、内存分配、字符串操作、运算符优先级以及特殊关键字的理解，如`volatile`和`register`。`volatile`修饰符用于告诉编译器变量的值可能会在编译器未知的情况下改变，例如在中断服务例程中。`register`则用于建议编译器将变量存储在寄存器中，以提高访问速度，但编译器并不一定会遵循这个建议。 **硬件知识** 笔试中还会有关于网络、物理层编码、缓存机制、中断处理等方面的基础知识。例如，网络子网掩码255.255.254.0对应的主机数量计算，10M网卡的物理层编码，栈和队列的特点，Cache的工作模式，NMI中断（非屏蔽中断）的概念，RISC（精简指令集计算机）的性能特征，以及嵌入式系统中的北桥芯片等。 **中断处理** 中断处理是驱动开发中的核心部分，分为中断上半部和下半部。中断上半部是快速响应中断请求，完成必要的硬件状态检查和数据交换，但避免长时间占用CPU，以防止其他中断的丢失。中断下半部则用于延迟处理，可以在中断重新开启后执行，处理更复杂的任务，如数据的进一步处理和调度。 **存储器高速缓存技术** 存储器高速缓存技术是为了减少CPU访问主存的时间，通过在CPU和主存之间添加一层高速缓存，存储频繁访问的数据。其主要目的是提升系统性能，减少因访问主存导致的延迟。 **驱动程序设计** 驱动程序需要处理并发和互斥问题，以确保多个任务安全地访问共享资源。例如，使用自旋锁（spinlock）来实现同步，自旋锁会让等待锁的进程在内核态不断循环检查锁是否可用，一旦可用立即获取，而不会引起上下文切换。 **系统调用与内存管理** 函数`mmap()`用于将文件映射到进程的地址空间，提供了一种高效的数据交换机制。在驱动开发中，理解内存管理函数如`kmalloc()`、`kfree()`等及其区别至关重要，它们分别用于动态分配和释放内存。 **嵌入式系统优化** 对于嵌入式Linux系统，优化启动速度可能涉及减少启动时加载的内核模块，精简文件系统，优化设备初始化顺序，甚至定制内核配置。 **USB设备枚举** USB设备枚举是USB主机控制器检测并识别新连接设备的过程，包括设备描述符读取、设备配置、设置端点等步骤。 **数据传输流程** 例如I2C触摸屏芯片与CPU之间的通信，需要理解I2C总线协议，包括起始和停止条件、数据传输方向以及如何通过I2C驱动程序控制通信过程。 Linux驱动开发笔试不仅测试C语言基础，还包括广泛的硬件知识、操作系统原理以及驱动程序设计技巧。准备这类考试需要深入理解计算机系统的工作原理，熟练掌握C语言编程，并对硬件设备和Linux内核有扎实的了解。