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网关软件工程师基础知识试题BSP部分:1.内核编程中常常需要用到自旋锁,请简述spin_lock(),spin_lock_irq()和spin_lock_irqsaveO之间的区别，并说明它们的使用场合。

答案：spin」ock()：不关闭CPU中断，中断可以打断。

主要用于中断上下文，防止多核的情况下，中断临界资源被其它CPU访问。

spinJockJrqO：关闭CPU屮断，屮断和进程都不可以打断。

主要用于进程上下文，防.11：进程被1卩断和其它进程访问临界资源。

spin_lock_irqsave():保存中断标志,关闭CPU中断,中断和进程都不可以打断,解锁时恢复中断标志。

主要用于进程上下文，防止进程被中断和其它进程访问临界资源。

2.相对于应用空间应用程序的开发，内核开发有很大的不同。

请列出它们之间的差异(至少5点)。

答案：(1)不可以访问libc；(2)必须使用GNU toolchain；(3)缺乏用户空间那样的内存保护机制；(4)内核只有很小的一个定长的堆；(5)内核需要支持中断，抢占和多核，盂要时刻注意同步和并发；(6)使用浮点数很容易出现异常，应尽最少用或者不用；(7)程序在不同的地址空间执行。

此题为开放题，其它答案合理亦可。

3.简述屮断级联与屮断共享有何异同？并画出硬件连接示意图。

答案：相同点:都是在同一个中断控制器的引脚上接多个设备。

不同点：中断级联是在中断控制器的引脚上再接一个中断控制器，设备具有不同的中断号；中断共享则是中断控制器的引脚上直接并联多个设备，设备具有相同的中断号。

0：设备4.写一个宏SWAP(x, y),实现交换所有基本数据类型的值；写一个宏计算数组元素的个数。

答案：(1)#define SWAP(x, y) do { \—typeof(x) t = x;x = y; y = x； \} while (0)或者#define SWAP(x, y) do { \x A= y; \y A=x; \x A= y; \ } while (0)(2)#define ARRAY_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))5.volatile关键字的作用。

答案：(1)修饰语句块时，防止指令顺序被改变；(2)修饰变屋吋，防止读写指令被优化。

6.全局变量：static const int a；static int b；static const int c = 5；(1)int main (){printff^b = %d\n", b)；rctum 0；}执行结果是什么，为什么？(2) void fund (void){int *p = (int *) &a:*p = 8;b = 1 ；printf(u a = %d b = %d\n", a, b);}void func2 (void){static const int d；int *p = (int *) &d;funcl(), func2()执行的结果是什么？(1) b = 0。

b被分配到bss段。

(2)fund ()编译出错；func2 () ：d = 67.用C语言实现将地址为()xB8100()01的32位寄存器置为0x12345678。

答案：32位寄存器的地址都以4字节对齐,不会出现地址0xB8100001 o*p = 6； printfC^d = %d\n,\ d);&写一个讦语旬判断一个32位整数能否表示为2的某次方(不能用循环)。

答案：int a = 8;if (a& (—I )==())yes；elseno；9.在32位系统中，struct A{char a;int b;short c;char d;void *e;};#pragma pack(l)struct B{char a;int b;short c;char d;void *e;};#pragma pack()#pragma pack(4)struct C{char a;int b;short c;char d;void *e;}:#pnigma pack()请sizeof(struct A), sizeof(struct B),sizeof(struct C)的值。

答案：sizeof(struct A) = 16sizeof(struct B) = 12sizeof(struct C) = 1610.SPI总线有CLK, MOST, MISO, CS四根线。

在SLAVE已经片选上的情况下,假设读SLAVEID需要向SLAVE发送一个字节的命令，SLAVE ID为四个字节。

请问读SLAVE ID MOS I, MISO分别传输了多少字节的数据。

答案：都是511.请简述u-boot 从Nand Flash, Nor Flash 和SPI Flash 启动的流程。

答案：Nand：上电,CPU通过SoC上固化的程序，将u-boot前4K或者8K加载到SRAM中,并跳转到SRAM中执行。

初始化内存，Nand等设备Z后，将整个u-boot加载到内存后，并跳转到u-boot加载地址处执行。

Nor Flash： CPU将Nor Flash映射到地址空间上,CPU跳到Nor Elash映射到的某一地址处执行，初始化内存等设备之示，将整个u-boot加载到内存示，并跳转到u-boot加载地址处执行。

SPI：CPU通过SoC上固化的程序，将一小段特定大小的程序加载到SRAM'p,并跳转到SRAM中执行。

初始化内存，SPT等设备Z后，将整个u-boot加载到内存后，并跳转到u-boot 加载地址处执行。

12.MIPS架构上，memory分为四块，各是什么？有何区别？答案：kuseg: 0x000 0000 - 0x7FFF FFFF (低端2G)：这些地址是用户态可用的地址。

在有MMU的机器里，这些地址将一概被MMU作转换。

除非MMI；的设置被建立好，这2G 地址是不可用的。

对于没有MMU的机器，存取这2G地址的操作与具体机器相关。

CPU 具体厂商提供的手册将会提供关于这方面的信息。

kscgO: 0x8000 0000 - 0x9FFF FFFF(512M):这些地址映射到物理地址简单的通过把最高位清零,然后把它们映射到物理地址低段512M(0x0000 0000 - OxlFFF FFFF)。

儿乎全部的对这段地址的存取都会通过快速缓存(cache) o因此在cache设置好之前，不能随便使用这段地址。

ksegl: 0xA000 0000 - OxBFFF FFFF(512M):这些地址通过把最高3位清零的方法來映射到相应的物理地址上，与kscgO映射的物理地址一样。

但ksegl是非cache存取的。

ksegl 是唯一的在系统重启吋能正常工作的地址空间。

kseg2: 0xC000 0000 - OxFFFF FFFF (1G):这段地址空间只能在核心态下使用并且要经过MMU的转换。

在MMI•设进好之前，不能存取这段区域。

13.MIPS架构上，如果从Not Flash启动，默认的启动物理地址是多少？可否设置其它地址作为启动地址？如果能请简要设置方法，如果不能请说明原因。

答案：OxBFCOOOOO,可否设置启动地址需要看具体芯片是否提供修改启动地址的功能。

如果芯片有修改启动地址的功能，在启动前，通过修改硬件，改变上电后跳线的电压來改变启动地址。

14.在linux kernel 中，—init/_exit, —devinit/_devexit 的作用是什么?两组有何区别？答案：编译时，把他们修饰的函数放到各口的口定义段中。

_init/_ exit的函数被执行过Z后会被释放。

而_devinit/_devexit函数被执行过之后不会被释放。

15.请完成函数get_key,根据NODE成员list的地址，返回NODE成员key的值。

比如下面的例了运行后会打卬“100”。

(提示:请注意构成链表的方式)struct list_head{struct list_head *next, *prev;};typedef struct {int key;struct list_head list;} NODE;答案：#define container(ptr z type, member) \(type *) ((char *)ptr - (char *) (&( (type *)0)->member))int get_key(struct list_head *plist){NODE *node；node = container_of (plist, NODE, list);return node->key;}int main(){NODE node = {.key = 100z. list = {&node•丄ist, &node•丄ist}};printf(吒d\n", get_key(&node.list));return 0;)16.用C语言实现set_reg_bits(・・j和set_reg_bit (•••),参数自定。

set reg bits 功能：将地址为addr 的register 的bit m 到bitn(m<=n)设置为value (0 <= value < 2n"+1);set_reg_bit 功能：将地址为addr 的register 的bit m 设置为value (value： 0, 1)。

答案：static void inline set reg bits(u32 reg, int from, int to, ul6 bit_val){ul6 val;val = readw((void *)reg);val &= ~(((1 « (to 一from + 1)) - 1) « from);val |= bit val << from;writew(val, (void *)reg);#define set_reg_bit(reg, bit, val) set_reg_bits(reg, bit, bit, val)17.GCC编译器在编译时都有哪几个过程。

答案：预编译，编译，汇编，链接。

18.描述LINUX小字符设备驱动的基本编成框架。

并编写一个编译它的Makefile,说明其小的参数。

答案：要点、:module_init,module_exit,字符设备注册，file_operation,open(),read(),write(),ioctl(),release()^oMakefile：KERNEL PATH = /xxx/xxxPWD = $ (shell pwd)all:make -C $( KERNEL_PATH) -M $(PWD) modulesclean:make - C $( KERNEL_PATH) -M $(PWD) clean19.在boot loader中，冇时需要跳到指定的地址上执行。