嵌入式软件 驱动开发 笔试 面试
2.操作系统（39道）
2.1 Linux 系统的组成部分？
Linux内核、Linux文件系统、Linux shell、Linux应用程序。
2.2 Linux 内核的组成部分？
（1）第一种分类方式：内存管理子系统、进程管理子系统、文件管理子系统、I/O管理子系统。
（2）第二种分类方式：进程调度（SCHED）、进程间通信（IPC）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）。
2.3 内存管理MMU 的作用？
（1）地址映射。
（2）内存分配和回收。
（3）内存保护。
（4）内存扩充。
2.4 常见的操作系统进程调度策略有哪些？
答案：
（1）先来先服务（FCFS）。
（2）短进程优先（SPF）。
（3）高响应比优先（HRN）。
（4）时间片轮转（RR）。
（5）多级反馈队列（RRWMF）。
（6）最高优先权优先（FPF）。
解读：
（1）先来先服务（FCFS）：每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
（2）短进程优先（SPF）：从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程，将处理机分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。
（3）高响应比优先（HRN）：在短作业优先的基础上，使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a 提高，则长作业在等待一定的时间后，必然有机会分配到处理机。
（4）时间片轮转（RR）：将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列，每次调度时，把CPU 分配给队首进程，并令其执行一个时间片，时间到了之后将它送往就绪队列的末尾。接着调度下一个队首进程……如此循环。
（5）多级反馈队列（RRWMF）：
①设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高，第二个队列次之，其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同，在优先权愈高的队列中，为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如，第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍，第i + 1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。
②当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如它能在该时间片内完成，便可准备撤离系统；如果它在一个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS原则等待调度执行；如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再依次将它放入第三队列，如此下去，当一个长进程从第一队列依次降到第n队列后，在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。
③仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行；仅当第1～(i-1)队列均空时，才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时，又有新进程进入优先权较高的队列(第1～(i-1)中的任何一个队列)，则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机，即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾，把处理机分配给新到的高优先权进程。
（6）最高优先权优先（FPF）：把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程，这时，又可进一步把该算法分成如下两种：
①非抢占式优先权算法：系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后，该进程便一直执行下去，直至完成；或因发生某事件使该进程放弃处理机时，系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中，也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。
②抢占式优先权调度算法：系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程，使之执行。但在其执行期间，只要又出现了另一个其优先权更高的进程，进程调度程序就立即停止当前进程（原优先权最高的进程）的执行，重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。
2.5 满足短作业优先又不会发生饥饿现象的调度算法是？
高响应比优先。
2.6 I/O 子系统层次结构
从上到下依次是用户层I/O软件，设备独立性软件，设备驱动程序，中断处理程序。
2.7 逻辑地址、线性地址、物理地址、总线地址、虚拟地址的区别？
（1）逻辑地址：与内存段相关的偏移地址部分。例如，在C语言获取指针变量的值，就是逻辑地址，不和绝对的物理地址相关。
（2）线性地址：线性地址 = 逻辑地址 + 基地址。
（3）物理地址：如果启用了分页机制，那么线性地址使用页表项变换后就是物理地址。如果没有启用分页机制，那么线性地址就是物理地址。
（4）总线地址：x86下的I/O地址，ARM下的物理地址。（在x86下，外设的I/O地址是独立的，即有专门的指令访问外设I/O，I/O地址就是"总线地址"，而RAM地址就是"物理地址"。在ARM下，I/O和RAM统一编址，但linux为了统一各个平台，仍然保留这个概念，总线地址其实就是物理地址。）
（5）虚拟地址：MMU虚拟出来的地址。
2.8 操作系统的内存分配一般有哪几种方式，各有什么优缺点？
（1）分页存储管理：优点是不需要连续的内存空间，且内存利用率高（只有很小的页内碎片）；缺点是不易于实现内存共享与保护。
（2）分段存储管理：优点是易于实现段内存共享和保护；缺点是每段都需要连续的内存空间，且内存利用率较低（会产生外部碎片）。
（3）段页式存储管理：优点是不需要连续的内存空间，内存利用率高（只有很小的页内碎片），且易于实现段内存共享和保护；缺点是管理软件复杂性较高，需要的硬件以及占用的内存也有所增加，使得执行速度下降。