從粵嵌嵌入式Linux培訓出去的學生,面對的個問題就是投簡歷、面試,對于面試Linux相關崗位的人來說,先了解有哪些面試問題,是一件很重要的事。
1.Linux中的用戶模式和內核模式分別是什么意思?
據了解,一些類Unix的操作系統則使用了雙模式,可以有效地實現時間共享。在Linux機器上,CPU要么是處于受信任的內核模式,要么就是處于受限制的用戶模式。另外除了內核本身處于內核模式以外,所有的用戶進程都運行在用戶模式之中。
內核模式的代碼可以無限制地訪問所有處理器指令集以及全部內存和I/O空間。如果用戶模式的進程要享有此特權,它必須通過系統調用向設備驅動程序或其他內核模式的代碼發出請求。另外,用戶模式的代碼允許發生缺頁,而內核模式的代碼則不允許。在2.4和更早的內核中,僅僅用戶模式的進程可以被上下文切換出局,由其他進程搶占。除非發生以下兩種情況,否則內核模式代碼可以一直獨占CPU:
(1)它自愿放棄CPU;
(2)發生中斷或異常。
2. Linux中主要有哪幾種內核鎖?
嵌入式Linux培訓,Linux的內核所從初的原子操作,到后來的信號量,從大內核鎖到今天的自旋鎖。Linux的內核鎖主要是自旋鎖和信號量。
自旋鎖多只能被一個可執行線程持有,如果一個執行線程試圖請求一個已被持有的自旋鎖,那么這個線程就會一直進行忙循環——旋轉——等待鎖重新可用。如果自旋鎖未被爭用,請求它的執行線程便能立刻得到它并且繼續進行。自旋鎖可以在任何時刻防止多于一個的執行線程同時進入臨界區。
Linux中的信號量是一種睡眠鎖。當一個任務試圖獲得一個已被持有的信號量時,信號量會將其推入等待隊列,然后讓其睡眠。而當持有信號量的進程將信號量釋放后,在等待隊列中的一個任務將被喚醒,從而便可以獲得這個信號量。信號量的睡眠特性,使得信號量適用于鎖會被長時間持有的情況;只能在進程上下文中使用,因為中斷上下文中是不能被調度的;另外當代碼持有信號量時,不可以再持有自旋鎖。
總而言之,Linux內核中的同步機制包括了原子操作、信號量、讀寫信號量和自旋鎖的API,另外一些同步機制,包括大內核鎖、讀寫鎖、大讀者鎖、RCU (Read-Copy Update,顧名思義就是讀-拷貝修改),和順序鎖等。
3.怎樣申請大塊內核內存?
在Linux內核環境下,申請大塊內存的成功率隨著系統運行時間的增加而減少,雖然可以通過vmalloc系列調用申請物理不連續但虛擬地址連續的內存,但畢竟其使用效率不高且在32位系統上vmalloc的內存地址空間有限。所以,一般的建議是在系統啟動階段申請大塊內存,但是其成功的概率也只是比較高而已,而不是。如果程序真的比較在意這個申請的成功與否,只能退用“啟動內存”(Boot Memory)。下面就是申請并導出啟動內存的一段示例代碼:
void* x_bootmem= NULL;
EXPORT_SYMBOL(x_bootmem);
unsigned long x_bootmem_size= 0;
EXPORT_SYMBOL(x_bootmem_size);
static int __init x_bootmem_setup(char *str)
{
x_bootmem_size= memparse(str, &str);
x_bootmem= alloc_bootmem(x_bootmem_size);
printk("Reserved %lu bytes from %p for xn",x_bootmem_size, x_bootmem);
return 1;
}
__setup("x-bootmem=", x_bootmem_setup);
可見其應用還是比較簡單的,不過利弊總是共生的,它不可避免也有其自身的限制:
內存申請代碼只能連接進內核,不能在模塊中使用。
被申請的內存不會被頁分配器和slab分配器所使用和統計,也就是說它處于系統的可見內存之外,即使在將來的某個地方你釋放了它。
一般用戶只會申請一大塊內存,如果需要在其上實現復雜的內存管理則需要自己實現。
在不允許內存分配失敗的場合,通過啟動內存預留內存空間將是我們的選擇。
嵌入式學習是一個循序漸進的過程,目前常見的是嵌入式開發Linux方向,掌握這些常見面試問題,嵌入式Linux培訓相信大家都能順利通關,找到自己理想的崗位。