【面经】操作系统

原创

已于 2024-09-24 21:06:46 修改 · 6.3k 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

于 2024-04-15 20:55:21 首次发布

在Linux/RTOS（实时操作系统）系统的移植和驱动开发领域，需要掌握一系列广泛而深入的技术。以下是对这些技术要点的归纳：

一、基础技术知识

编程语言：
- C语言：Linux/RTOS驱动开发的核心语言是C语言，因为它能够直接与硬件交互并高效运行。
- 汇编语言（可选）：在需要高度优化或直接与硬件交互的场景中，汇编语言可能也是必要的。
操作系统原理：
- 理解操作系统的基本概念，如进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动等。
- 对于RTOS，还需要深入理解其实时性保证机制，如任务调度、中断处理等。
计算机硬件知识：
- 了解计算机体系结构，包括CPU、内存、外设等硬件的工作原理。
- 熟悉硬件接口和总线技术，如UART、SPI、I2C、GPIO等。

二、Linux系统相关知识

Linux系统编程接口：
- 熟练使用Linux系统调用和API，如文件操作、进程间通信（IPC）、网络编程等。
- 理解Linux内核与用户空间的交互方式，如系统调用、中断处理等。
Linux内核原理：
- 深入理解Linux内核的结构和工作原理，包括进程调度、内存管理、文件系统、网络协议栈等。
- 掌握Linux内核的模块机制，了解如何编写和加载内核模块。
Linux驱动开发：
- 熟悉Linux驱动开发框架，包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。
- 掌握驱动程序的编写、编译、加载和调试方法。
- 理解Linux设备驱动模型，包括设备树（Device Tree）、总线驱动、类驱动等概念。

三、RTOS相关知识

四、工具与技能

操作系统是计算机系统中最为核心和基础的系统软件，它负责管理和控制计算机的硬件与软件资源，为用户和程序提供一个良好的工作环境。下面分别介绍操作系统中的几个基本概念：进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动。

进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单元，是系统进行资源分配和调度的一个独立运行的实体，是应用程序运行的载体。进程管理主要涉及进程的创建、撤销、调度、控制、同步与通信等功能。

内存管理是操作系统对计算机内存资源的分配、保护和扩充的技术。主要目的是为程序运行提供足够的内存空间，并确保多个程序能安全地共享内存资源。

内存分配：操作系统需要管理内存的分配与回收，包括连续分配方式（如单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配）和非连续分配方式（如分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理）。
内存保护：确保每个进程只能访问其被授权访问的内存区域，防止进程间的非法访问。
内存扩充：通过虚拟内存技术，使得程序的逻辑地址空间可以大于物理内存空间，从而支持更多、更大的程序运行。