【嵌入式面试】嵌入式 Linux 面试通关指南

兰舟比特

已于 2025-07-28 11:35:06 修改

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分类专栏：嵌入式面试文章标签：面试 linux 嵌入式实时数据库

于 2025-07-28 11:34:50 首次发布

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🐧 嵌入式 Linux 面试通关指南：从驱动开发到系统移植，一文掌握高频考点！

随着智能设备、工业控制、车载系统和物联网的快速发展，嵌入式 Linux 已成为主流的嵌入式操作系统之一。相比裸机或 RTOS，它具备多任务、文件系统、网络协议栈、设备驱动等完整功能，广泛应用于路由器、摄像头、工控机、智能终端等设备中。

本文专为准备嵌入式 Linux 开发岗位面试的工程师打造，系统梳理 高频面试题 + 核心知识点 + 项目经验技巧，助你轻松应对技术面，斩获 Offer！

🧩 一、嵌入式 Linux 面试考察方向

考察方向	主要内容
Linux 基础命令	文件操作、进程管理、权限设置等
C语言与指针	内存管理、结构体、函数指针、位操作
Makefile 与编译	编译流程、交叉编译、Makefile 编写
Shell 脚本	自动化脚本编写
内核机制	进程/线程、调度、同步、内存管理
设备驱动开发	字符设备、platform、I2C、SPI、中断处理
系统移植	Bootloader（U-Boot）、内核裁剪、根文件系统构建
网络编程	Socket 编程、TCP/UDP、多线程服务器
调试工具	GDB、strace、gdbserver、printk、logcat

🔍 二、Linux 基础命令高频问题

1. 常见命令有哪些？

ls / ps / top / cat / grep / find / chmod / chown / df / free / ifconfig / ping

2. `grep "error" log.txt` 是什么意思？

在 log.txt 文件中查找包含 “error” 的行。

3. 如何查看当前运行的进程？

ps aux        # 查看所有进程
top           # 实时监控进程状态

4. 如何修改文件权限？

chmod 755 start.sh    # rwxr-xr-x

⚙️ 三、Makefile 与交叉编译

1. 什么是 Makefile？写一个简单的例子

CC = arm-linux-gnueabi-gcc
CFLAGS = -Wall -O2
TARGET = app
SRC = main.c driver.c

$(TARGET): $(SRC)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(SRC)

clean:
	rm -f $(TARGET)

2. 什么是交叉编译？为什么要用？

交叉编译：在 PC（x86）上编译出能在目标平台（如 ARM）上运行的程序。
因为目标设备资源有限，无法本地编译。

3. 常见的交叉编译工具链有哪些？

arm-linux-gnueabi-gcc（通用 ARM）
arm-none-linux-gnueabihf-gcc（带硬浮点）

🧠 四、Shell 脚本编程

写一个脚本：检测某个进程是否运行，如果没有则启动它

#!/bin/sh
PROCESS_NAME="myapp"

if pgrep -x "$PROCESS_NAME" > /dev/null; then
    echo "$PROCESS_NAME is running."
else
    echo "$PROCESS_NAME is not running. Starting..."
    /home/app/myapp &
fi

🔌 五、设备驱动开发（重中之重！）

1. 字符设备驱动的基本结构

一个典型的字符设备驱动包含：

file_operations 结构体
open, read, write, ioctl, release 等接口
register_chrdev() / cdev_add() 注册设备
设备节点 /dev/xxx

2. 主设备号和次设备号的作用？

主设备号：标识设备类型（如硬盘、串口）
次设备号：区分同一类型的不同设备（如 /dev/sda1, /dev/sda2）

3. platform 总线的作用是什么？

实现驱动与设备的分离，便于代码复用。
匹配 platform_device 和 platform_driver。

4. 中断处理中的上半部和下半部

类型	特点	使用方式
上半部（Top Half）	快速响应，不能休眠	`request_irq()` 中执行
下半部（Bottom Half）	延迟处理，可休眠	使用 tasklet、工作队列（workqueue）

示例：使用工作队列处理耗时操作

static struct work_struct my_work;

void work_handler(struct work_struct *work) {
    printk("Work queue is running\n");
}

irq_handler_t my_irq_handler(int irq, void *dev_id) {
    schedule_work(&my_work);
    return IRQ_HANDLED;
}

🖥️ 六、系统移植三大件

1. U-Boot（Bootloader）

功能：初始化硬件、加载内核、传递参数

常见命令：

printenv     # 查看环境变量
setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2'
saveenv      # 保存环境变量
bootm        # 启动内核

2. Linux 内核

配置：make menuconfig
编译：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- uImage
裁剪：去掉不需要的驱动和模块，减小体积

3. 根文件系统（rootfs）

常见构建方式：
- BusyBox（最小化系统）
- Buildroot / Yocto（自动化构建）
包含：/bin, /sbin, /etc, /lib, /dev, /proc, /sys

🌐 七、网络编程与 Socket

写一个简单的 TCP 服务器（多线程版本）

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <pthread.h>

void *client_handler(void *arg) {
    int client_fd = *(int*)arg;
    char buf[1024];
    read(client_fd, buf, sizeof(buf));
    write(client_fd, "Hello from server", 17);
    close(client_fd);
    return NULL;
}

int main() {
    int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr = { .sin_family = AF_INET, .sin_port = htons(8080), .sin_addr.s_addr = INADDR_ANY };
    bind(server_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    listen(server_fd, 5);

    while (1) {
        int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);
        pthread_t tid;
        pthread_create(&tid, NULL, client_handler, &client_fd);
        pthread_detach(tid);
    }
}

🛠️ 八、调试技巧与工具

工具	用途
`printk()`	内核日志输出，配合 `dmesg` 查看
`strace`	跟踪系统调用
`gdb` / `gdbserver`	用户态程序调试
`insmod` / `rmmod` / `lsmod`	驱动模块加载与卸载
`cat /proc/interrupts`	查看中断使用情况
`mount` / `umount`	挂载文件系统

💼 九、项目经验怎么讲？（嵌入式 Linux 专用）

使用 STAR 法则 + 技术细节：

“我参与了一个基于 IMX6ULL 的工业网关开发项目（S）。负责 Linux 内核移植和串口驱动开发（T）。使用 U-Boot 移植引导程序，裁剪内核以适配硬件资源，并编写了支持 485 通信的字符设备驱动，通过 workqueue 处理接收数据（A）。最终设备稳定运行在高温工业环境中，连续工作超过 1 年无故障（R）。”