嵌入式常见面试题总结（7）

56，platform总线设备及总线设备如何编写？

答：platform总线是内核注册好的用于管理设备及驱动的一种模式。

其总线对应的类型即使，struct bus_type.

总线实现好了匹配规则，内核对于往platform总线上注册的设备

及驱动对应的类型做了抽象。

57，kmalloc和vmalloc的区别？

答：kmalloc()用于申请较小的、连续的物理内存.

1. 以字节为单位进行分配，在<linux/slab.h>中

2. void *kmalloc(size_t size, int flags) 分配的内存物理地址上连续，虚拟地址上自然连续

3. gfp_mask标志：什么时候使用哪种标志？如下：

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情形        相应标志

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进程上下文，可以睡眠 GFP_KERNEL

进程上下文，不可以睡眠 GFP_ATOMIC

中断处理程序 GFP_ATOMIC

软中断 GFP_ATOMIC

Tasklet GFP_ATOMIC

用于DMA的内存，可以睡眠 GFP_DMA | GFP_KERNEL

用于DMA的内存，不可以睡眠 GFP_DMA | GFP_ATOMIC

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4. void kfree(const void *ptr)

释放由kmalloc()分配出来的内存块

vmalloc()

用于申请较大的内存空间，虚拟内存是连续的

1. 以字节为单位进行分配，在<linux/vmalloc.h>中

2. void *vmalloc(unsigned long size) 分配的内存虚拟地址上连续，物理地址不连续

3. 一般情况下，只有硬件设备才需要物理地址连续的内存，因为硬件设备往往存在于MMU之外，根本不了解虚拟地址；但为了性能上的考虑，内核中一般使用 kmalloc()，而只有在需要获得大块内存时才使用vmalloc()，例如当模块被动态加载到内核当中时，就把模块装载到由vmalloc()分配 的内存上。

4.void vfree(void *addr)，这个函数可以睡眠，因此不能从中断上下文调用。

malloc(), vmalloc()和kmalloc()区别

[*]kmalloc和vmalloc是分配的是内核的内存,malloc分配的是用户的内存

[*]kmalloc保证分配的内存在物理上是连续的,vmalloc保证的是在虚拟地址空间上的连续,malloc不保证任何东西(这点是自己猜测的,不一定正确)

[*]kmalloc能分配的大小有限,vmalloc和malloc能分配的大小相对较大

[*]内存只有在要被DMA访问的时候才需要物理上连续

[*]vmalloc比kmalloc要慢

58、module_init的级别？

答：（网上很少有这个的讲解）几乎每个linux驱动都有个module_init（与module_exit的定义在Init.h (/include/linux) 中）。没错，驱动的加载就靠它。为什么需要这样一个宏？原因是按照一般的编程想法，各部分的初始化函数会在一个固定的函数里调用。

内核的加载的时候，会搜索".initcall"中的所有条目，并按优先级加载它们，普通驱动程序的优先级是6。其它模块优先级列出如下：值越小，越先加载。

59、添加驱动？

答：静态加载和动态加载：

静态加载是系统启动的时候由内核自动加载的，这个要事先将驱动编译进内核才行；

动态加载，也就是模块加载方式，这种方式下驱动以模块的形式存放在文件系统中，需要时动态载入内核，这种主要用在调试的时候，比较方便灵活。insmod module.ko。

60、IIC原理？

物理结构上，IIC系统由一条串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL组成。主机按一定的通信协议向从机寻址和进行信息 传输。在数据传输时，由主机初始化一次数据传输，主机使数据在SDA线上传输的同时还通过SCL线传输时钟。信息传输的对象和方向以及信息传输的开始和终 止均由主机决定。

每个器件都有一个唯一的地址，而且可以是单接收的器件（例如：LCD驱动器）或者可以接收也可以发送的器件（例如：存储器）。发送器或接收器可以在主模式或从模式下操作，这取决于芯片是否必须启动数据的传输还是仅仅被寻址。

参考：​​http://blog.sina.com.cn/s/blog_71c0df0d0101qci6.html​​

61，kernel panic？

答：Linux kernel panic是很难定位和排查的重大故障,一旦系统发生了kernel panic，相关的日志信息非常少，而一种常见的排查方法—重现法–又很难实现，因此遇到kernel panic的问题，一般比较头疼。

没有一个万能和完美的方法来解决所有的kernel panic问题，这篇文章仅仅只是给出一些思路，一来如何解决kernel panic的问题，二来可以尽可能减少发生kernel panic的机会。

就像名字所暗示的那样，它表示Linux kernel走到了一个不知道该怎么走下一步的状况，一旦到这个情况，kernel就尽可能把它此时能获取的全部信息都打印出来，至于能打印出多少信息，那就看是那种情况导致它panic了。

有两种主要类型kernel panic：

1. hard panic(也就是Aieee信息输出)

soft panic (也就是Oops信息输出)

内核错误(Kernel panic)是指操作系统在监测到内部的致命错误，并无法安全处理此错误时采取的动作。这个概念主要被限定在Unix以及类Unix系统中;对于MicrosoftWindows系统，等同的概念通常被称为蓝屏死机。

操作系统试图读写无效或不允许的​​内存地址​​是导致内核错误的一个常见原因。内核错误也有可能在遇到硬件错误或操作系统BUG时发生。在许多情况中，操作系统可以在内存访问违例发生时继续运行。然而，系统处于不稳定状态时，操作系统通常会停止工作以避免造成破坏安全和数据损坏的风险，并提供错误的诊断信息。

​​Linux中由硬盘硬件错误导致的内核错误​​内核错误在早期的Unix系统中被引入，显示了在Unix与其前序的Multics在设计哲学上的主要差异之一。

参考2：​​https://baike.so.com/doc/550162-582404.html​​

62，USB总线，USB传输种类，urb等？

答：USB总线：

USB总线属于一种轮询式总线，主机控制端口初始化所有的数据传输。每一总线动作最多传送三个数据包，包括令牌(Token)、数据(Data)、联络(HandShake)。按照传输前制定好的原则，在每次传送开始时，主机送一个描述传输动作的种类、方向、USB设备地址和终端号的USB数据包，这个数据包通常被称为令牌包(TokenPacket)。USB设备从解码后的数据包的适当位置取出属于自己的数据。数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主机。在传输开始时，由标志包来标志数据的传输方向，然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送。接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功。发送端和接收端之间的USB数据传输，在主机和设备的端口之间，可视为一个通道。USB中有一个特殊的通道一缺省控制通道，它属于消息通道，设备一启动即存在，从而为设备的设置、状态查询和输入控制信息提供一个入口。

USB总线的四种传输类型：

中断传输：由OUT事务和IN事务构成，用于键盘、鼠标等HID设备的数据传输中 2、批量传输：由OUT事务和IN事务构成，用于大容量数据传输，没有固定的传输速率，也不占用带宽，当总线忙时，USB会优先进行其他类型的数据传输，而暂时停止批量转输。 3、同步传输：由OUT事务和IN事务构成，有两个特别地方，第一，在同步传输的IN和OUT事务中是没有返回包阶段的；第二，在数据包阶段任何的数据包都为DATA0 4、控制传输：最重要的也是最复杂的传输，控制传输由三个阶段构成（初始配置阶段、可选数据阶段、状态信息步骤），每一个阶段能够看成一个的传输，也就是说控制传输其实是由三个传输构成的，用来于USB设备初次加接到主机之后，主机通过控制传输来交换信息，设备地址和读取设备的描述符，使得主机识别设备，并安装相应的驱动程式，这是每一个USB研发者都要关心的问题。

USB请求块（USB request block，urb）是USB设备驱动中用来描述与USB设备通信所用的基本载体和核心数据结构，非常类似于网络设备驱动中的sk_buff结构体，是USB主机与设备通信的“电波”。

63，同步和互斥？