Linux驱动面试题精华：设备文件创建、中断服务与同步机制

Linux驱动工程师面试题整理是一份针对Linux驱动开发领域求职者的实用资料，包含了一些关键的面试知识点。以下是部分重点内容的详细解析： 1. 创建设备文件：字符型驱动设备文件通常通过`mknod`命令手动创建，需要指定设备的主设备号（major number）和次设备号（minor number），生成的设备文件位于`/dev`目录下。然而，现代Linux系统中，除了手动方式，还有UDEV（User Space Device Model）和MDEV（Machine-Independent Device Numbering）两种自动管理设备文件的方法。UDEV和MDEV在用户空间运行，能够动态地根据硬件配置创建或删除设备文件，它们特别适用于系统启动后的设备文件管理。此外，devfs也是早期Linux系统用于创建设备文件的一种机制。 2. 中断服务处理：中断服务程序（ISR）的设计需要遵循高效性和非阻塞原则。中断服务应尽快完成，尽可能避免在中断上下文中执行长时间操作，因为这可能导致系统性能下降。若需进行复杂操作，可以利用任务队列（tasklet）或延时工作队列（workqueue）等机制。此外，中断服务程序不能包含阻塞操作，因为这可能导致中断挂起，影响系统的实时性。在中断返回时，必须使用操作系统定义的宏来设置中断状态，确保中断处理的正确性。 3. 互斥控制：自旋锁和信号量在互斥使用时有不同特性。自旋锁不允许持有者进入睡眠状态，因为它会一直循环尝试获取锁，直到成功。信号量则允许持有者睡眠，但在唤醒时需要同步。在中断服务程序中，由于中断处理是中断上下文，自旋锁更为合适，因为中断不会被丢失。而信号量不适用于这种环境，因为中断会被阻塞，从而导致中断处理的混乱。 4. 原子操作与互斥：原子操作指不可分割的操作，保证数据一致性。在设计中，如果试图通过一个共享变量（如flag）来标记资源占用，可能会出现问题，因为其他进程可能同时读取和修改这个变量，导致数据不一致。正确的做法是使用锁或其他同步机制来保护临界区。 5. 驱动模块加载与卸载：`insmod`加载驱动模块时会执行模块的`init`函数，初始化模块的资源和功能；`rmmod`卸载模块时则执行`exit`函数，释放资源并清理模块状态。在设计这些函数时，需要考虑模块依赖关系、内存管理和资源管理的清理。在实际工作中，卸载驱动时可能出现异常，如上述提到的因有进程占用模块导致的死锁问题，这就需要开发者仔细检查和处理这些并发问题。 Linux驱动工程师面试题涉及到了设备文件管理、中断处理、同步机制、模块加载与卸载等多个核心概念，求职者需要扎实的理论基础和实践经验才能应对这些问题。