关于linux的几道面试题

1、Linux中主要有哪几种内核锁?

Linux的内核锁主要是自旋锁和信号量。自旋锁最多只能被一个可执行线程持有,如果一个执行线程试图请求一个已被争用(已经被持有)的自旋锁,那么这个线程就会一直进行忙循环——旋转——等待锁重新可用。要是锁未被争用,请求它的执行线程便能立刻得到它并且继续进行。自旋锁可以在任何时刻防止多于一个的执行线程同时进入临界区。Linux中的信号量是一种睡眠锁。如果有一个任务试图获得一个已被持有的信号量时,信号量会将其推入等待队列,然后让其睡眠。这时处理器获得自由去执行其它代码。当持有信号量的进程将信号量释放后,在等待队列中的一个任务将被唤醒,从而便可以获得这个信号量。信号量的睡眠特性,使得信号量适用于锁会被长时间持有的情况;只能在进程上下文中使用,因为中断上下文中是不能被调度的;另外当代码持有信号量时,不可以再持有自旋锁。

2、Linux中的用户模式和内核模式是什么含意?

在Linux机器上,CPU要么处于受信任的内核模式,要么处于受限制的用户模式。除了内核本身处于内核模式以外,所有的用户进程都运行在用户模式之中。

内核模式的代码可以无限制地访问所有处理器指令集以及全部内存和I/O空间。如果用户模式的进程要享有此特权,它必须通过系统调用向设备驱动程序或其他内核模式的代码发出请求。另外,用户模式的代码允许发生缺页,而内核模式的代码则不允许。

3、用户进程间通信主要哪几种方式?

# 管道( pipe ):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。# 有名管道 (named pipe) : 有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。# 信号量( semophore ) : 信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。# 消息队列( message queue ) : 消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。# 信号 ( sinal ) : 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。# 共享内存( shared memory ) :共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号两,配合使用,来实现进程间的同步和通信。# 套接字( socket ) : 套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同及其间的进程通信。

4、有哪几种内存分配函数?

分配原理

最大内存

其他

__get_free_pages

直接对页框进行操作

4MB

适用于分配较大量的连续物理内存

kmem_cache_alloc

基于slab机制实现

128KB

适合需要频繁申请释放相同大小内存块时使用

kmalloc

基于kmem_cache_alloc实现

128KB

最常见的分配方式,需要小于页框大小的内存时可以使用

vmalloc

建立非连续物理内存到虚拟地址的映射

物理不连续,适合需要大内存,但是对地址连续性没有要求的场合

dma_alloc_coherent

基于__alloc_pages实现

4MB

适用于DMA操 作

ioremap

实现已知物理地址到虚拟地址的映射

适用于物理地址已知的场合,如设备驱动

alloc_bootmem

在启动kernel时,预留一段内存,内核看不见

小于物理内存大小,内存管理要求较高

孜孜不倦的追求奋斗,加油。

关于linux的几道面试题

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