当我用几道题考了一遍做Linux驱动的同事......

出了几道题，考了一下做Linux驱动的同事！

说下新增驱动的一些基本操作

同事 ：先在设备树里新建一个节点，填写compatible和reg属性，然后在驱动里映射寄存器基址，后续就可以操作寄存器。

我 ：寄存器基址怎么映射？

同事 ：先用platform_get_resource获取IORESOURCE_MEM资源，然后用devm_ioremap_resource将基址映射为虚拟地址。

我 ：probe里还有哪些常规操作？

同事 ：通常一个驱动都会有时钟，所以probe里映射完基址后，通常要进行时钟和复位的操作。调用devm_clk_get获取时钟源，然后调用devm_clk_prepare_enbale使能时钟，复位的话先调用devm_reset_control_get获取复位源，然后用reset_control_reset复位。

我 ：驱动中通常会定义一个私有结构体，里面包含一些内核结构体，但注册的时候只注册了某个成员，怎么找到这个私有结构体。

同事 ：可以通过container_of宏找到这个私有结构体的指针。

你会怎么给应用层提供接口

同事 ：驱动给应用层提供接口，一般都是通过ioctl接口，应用层传入一个结构体，驱动解析

我 ：用户想在shell下调用驱动怎么办？

同事 ：可以提供procfs、sysfs或者debugfs这三个虚拟文件系统接口，根据具体用途提供

我 ：这几个有什么区别？

同事 ：procfs接口一般是系统性的信息，主要是用来查看的，例如内存信息。sysfs接口更多用于与驱动交互，可以传参给驱动，修改驱动中一些变量。debugfs一般是用来调试用的，需要挂载debugfs。

内核启动时卡住或者崩了，怎么办

同事 ：卡住或者崩了，需要分析卡在哪里，从而找到原因。

我 ：怎么知道卡在哪里？

同事 ：在内核的initcall初始化函数中加打印，把initcall的level和函数指针打印出来，看内核跑到了哪个等级的初始化。

我 ：level等级是知道了，但这个等级执行的函数太多，而且打印出来的是地址，怎么知道具体跑到哪个函数？

同事 ：把内核编译出来的vmlinux文件反汇编，反汇编文件包含函数名和对应地址，根据地址查找。

说一下你知道的内核调试方法

同事 ：printk、BUG_ON、devmem、dump_statck......

我 ：printk怎么用？

同事 ：printk有打印等级，用法和printf一样，可以用pr_info、pr_err这些不同等级的函数加打印。在shell中可以通过echo的方式控制printk等级

我 ：为什么把printk等级调到最高，还是不能直接看到打印，而要通过dmesg？

同事 ：因为printk输出等级是针对串口控制台，要用串口连接才行，你可能使用ssh远程登录的。

我 ：devmem怎么用？

同事 ：devmem是一个命令，它可以在shell下直接读写寄存器

我 ：为什么devmem可以直接读写寄存器，而不需要映射？

同事 ：并非不需要映射，devmem应用程序会打开/dev/mem节点，这个设备实现了mmap接口，devmem应用程序打开/dev/mem后，会调用mmap函数将寄存器物理地址映射到用户空间，所以可以直接读写寄存器

我 ：dump_stack有什么用？

同事 ：dump_stack函数可以打印函数调用栈，可以分析函数调用关系

我 ：dump_stack出来的结果只有地址，没有函数名，怎么办？

同事 ：可以用工具链的add2line，查找地址对应的符号，就能看到函数名

我 ：能让dump_stack显示出函数名吗？

同事 ：可以，只有地址的原因是因为内核配置没有打开CONFIG_KALLSYMS，这个配置是编入符号表，选上后，dump_stack就可以清楚看到调用关系和符合偏移。

简述MMU的工作原理

同事 ：以三级页表为例， MMU 通过访问页表基址寄存器，得到一级页表 PGD 的基地址，再结合虚拟地址中的 PGD index 找到了下一级页表 PTE 的基地址；得到了 PTE 的基址，再结合虚拟地址中的 PTE index 找到 PFN ，然后再和 VA 相加得到物理地址。

我 ：页表基址寄存器有什么用？

同事 ：存储第一级页表的基地址

我 ：页表是谁创建的？MMU吗？

同事 ：页表是软件创建的，并非MMU硬件创建。MMU只是通过页表，将虚拟地址转换为了物理地址。

我 ：页表在哪里？

同事 ：页表在物理内存中。

我 ：CPU访问内存的过程是怎样的？

同事 ：CPU先访问TLB，如果TLB中存在这个地址，则直接从TLB中取地址。如果没有，再访问内存，读取页表，将虚拟地址转为物理地址，从而访问到内存。

我 ：TLB又在哪里？TLB的本质是什么？

同事 ：TLB在MMU中，本质是一块cache。

总结，同事还是很强的！