Linux驱动试题
笔试题:
1参考答案:字符设备是指存取时没有缓存的设备,大多数字符设备只能顺序读写。比如鼠标、键盘、声卡。
块设备的读写则都有缓存来支持,只能以块为单位进行读写,并且块设备必须能够随机存取(random access),即不管块处于设备的什么地方都可以对它进行读写,字符设备则没有这个要求。比如硬盘、U盘、SD卡。
2、
参考答案:查看驱动中的打印信息用dmesg命令。
查看内核中字符设备和块设备信息可以使用命令 cat  /proc/devices。
查看正在使用的中断号可以使用命令 cat  /proc/interrupts。
3、
参考答案:Linux内核是一种单一大内核,如果没有模块机制,在调试阶段,我们需要修改内核中的某个驱动,必须把内核整个编译一遍,还要重新启动机器,这样操作会非常耗时。有了模块,我们只需要对我们关心的驱动以模块方式单独编译,无须编译整个内核,也不需要重启机器。
4
参考答案:copy_to_user实现从内核空间向用户空间拷贝数据的功能。copy_from_user实现从用户空间向内核空间拷贝数据的功能。分别用于实现驱动中的readwrite函数。如果交换数据都发生在内核空间中,可以直接使用内核定义的memcpy函数。
5
参考答案:主设备号用于区别不同的驱动程序,次设备号用于区别使用同一个驱动程序的同一类设备中的不同设备。chartest使用和ttyS0一样的驱动程序。
6
参考答案:register_chrdev(MAJOR_NUMBER, DRIVER_NAME, &xxx_fops)
该函数有三个参数,分别是主设备号,驱动名字和file_operations结构的指针
7
参考答案:中断是一段程序,当外部设备引起中断时由CPU执行。DMA是直接内存访问,用于外设与主存储器之间快速的交换数据,利用DMA,在交换数据时可以不通过CPU,提高了CPU的利用率。
注册中断使用 request_irq(IRQ_NUMBER, (*handler), IRQ_FLAGS, DRIVER_NAME, dev_id)。该函数共有5个参数,分别是要注册的中断号,中断处理程序的指针,中断标志位,中断的名字和dev_id用于区别共享同一个中断的不同设备。
注销中断使用free_irq(unsigned int, void *)第一个参数是中断号,第二个参数一般是NULL指针。
8
参考答案:在一般情况下,由于数据量比较小,中断会比轮询更有效率。但是如果数据量
比较大的时候,如果采用中断,由于CPU花在进程切换和保存现场上的时间开销变得比较大,所以这个时候通常采用轮询更有效率。
9、
参考答案:802.3 MAC Engine:实现802.3协议的核心,实现对以太网桢的发送和接收。
Encoder/DecoderEncoder/Decoder部分实现对曼彻斯特的编码/译码工作。
10Base-T RX/RX filter & Receiver/ Transmitter:实现对物理信号的发送和接收。
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参考答案:发送数据frame
a.关中断
b.发送skbuffdecoder中的数据到硬件上
c.开中断
d.释放skbuff
接收数据frame
a.读硬件获得数据长度
b.根据长度分配skbuff
c.从硬件上读数据到skbuff
d.通过netif_rxskbuff提交到上层,也就是IP
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参考答案:发送数据frame的过程可能在线程的上下文中,关中断是为了保证数据发送的一致性,而接收数据frame的过程主要在中断处理中,这个过程本身就是原子的,所以不需要关中断。
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参考答案:sk_buff是在Linux网络协议的各个层次上都用到的一个数据结构,目的是防止数据的重复拷贝。sk_buff的分配由最先使用它的模块分配,而由最后使用它的模块进行释放,具体到网络设备来说,就是,发送的时候在网络协议的最高层,也就是TCP层负责分配,而在设备驱动中当向硬件上发送完sk_buff中数据后释放sk_buff;而对于接受就是在设备驱动的接收到以太网侦的时候分配sk_buff以容纳数据,而在最高层,也就是TCP层负责释放。