Linux驱动开发面试关键点：设备文件与中断处理

本文主要涉及Linux驱动开发的相关面试题目，涵盖了设备文件的创建、中断服务程序的编写要点、自旋锁与信号量的区别以及原子操作的理解，并提到了模块加载与卸载的过程。 1. 设备文件创建：在Linux中，设备文件通常位于`/dev/`目录下，用于上层应用程序与底层硬件交互。创建设备文件可以通过命令`mknod`进行，指定主设备号和次设备号。此外，还有两种自动化方式：UDEV和MDEV，它们是用户态程序，动态管理设备文件。在系统启动期间，devfs也可以创建设备文件。这三种方式满足不同场景的需求。 2. 中断服务程序：编写中断服务程序时，应遵循快速进快速出的原则，尽量减少中断处理时间，仅采集必要的硬件信息。如果中断处理过程中需要执行较多任务，可利用tasklet或工作队列将耗时操作放到中断下半部。中断服务程序不应包含阻塞操作，因为这可能导致中断丢失。同时，返回值应使用操作系统定义的宏，避免自定义错误码。 3. 自旋锁与信号量：自旋锁适用于不能睡眠的场景，如中断服务程序，因为硬中断在此期间是关闭的，使用信号量可能会导致丢失中断。自旋锁确保持有锁的进程持续检查并尝试获取锁，而信号量则允许进程在无法获得锁时进入睡眠状态。 4. 原子操作：原子操作是指不可中断的操作，一旦开始，必须完整执行，不能被其他任务或事件中断。在实现互斥时，仅靠局部变量作为标记是不够的，因为其他进程无法看到这个变量。必须使用全局可见的变量，确保所有访问进程都能感知到其状态，以实现有效的互斥。 5. 模块加载与卸载：使用`insmod`命令加载驱动模块时，会执行模块中的初始化函数`init_module`；而`rmmod`命令会调用`cleanup_module`或`exit_function`。在设计这些函数时，需要注意正确释放资源，避免内存泄漏。在实际操作中，可能会遇到卸载异常，可能是由于模块仍在使用、资源未释放或依赖关系等问题导致。 这些知识点体现了Linux驱动开发的核心概念和实践技巧，对于理解设备驱动的原理和编写高效可靠的驱动程序至关重要。