文章目录
- 一、Linux文本三剑客---grep、sed、awk
- 二、Linux内核模块相关命令
- 三、Linux内核日志级别
- 四、Linux内存管理之kmalloc kzalloc vmalloc malloc 和get_free_page()的区别
- 五、Linux的调度策略
- 六 、（多选）下列哪些是linux驱动开发中常用的调试技术（）
- 七、简述GDB常见的调试命令，什么是条件断点，多进程下如何调试。
- 八、linux常见填空题
- 九、开发常见专业缩写名词
- 十、问答题
- 参考链接
一、Linux文本三剑客—grep、sed、awk
awk、grep、sed是linux操作文本的三大利器，合称文本三剑客，也是必须掌握的linux命令之一。三者的功能都是处理文本，但侧重点各不相同，其中属awk功能最强大，但也最复杂。grep更适合单纯的查找或匹配文本，sed更适合编辑匹配到的文本，awk更适合格式化文本，对文本进行较复杂格式处理。
-
grep——Linux系统中grep命令是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来（匹配到的标红）。grep全称是Global Regular Expression Print，表示全局正则表达式版本，它的使用权限是所有用户。
命令格式 :grep [option] pattern file常用参数：
-A<显示行数>：除了显示符合范本样式的那一列之外，并显示该行之后的内容。 -B<显示行数>：除了显示符合样式的那一行之外，并显示该行之前的内容。 -C<显示行数>：除了显示符合样式的那一行之外，并显示该行之前后的内容。 -c：统计匹配的行数 -e ：实现多个选项间的逻辑or 关系 -E：扩展的正则表达式 -f FILE：从FILE获取PATTERN匹配 -F ：相当于fgrep -i --ignore-case #忽略字符大小写的差别。 -n：显示匹配的行号 -o：仅显示匹配到的字符串 -q： 静默模式，不输出任何信息 -s：不显示错误信息。 -v：显示不被pattern 匹配到的行，相当于[^] 反向匹配 -w ：匹配 整个单词 -
sed 是一种流编辑器，它一次处理一行内容。处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”（patternspace ），接着用sed 命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。然后读入下行，执行下一个循环。如果没有使诸如‘D’ 的特殊命令，那会在两个循环之间清空模式空间，但不会清空保留空间。这样不断重复，直到文件末尾。文件内容并没有改变，除非你使用重定向存储输出或-i。
命令格式：sed [options] '[地址定界] command' file(s)常用选项：
-n：不输出模式空间内容到屏幕，即不自动打印，只打印匹配到的行 -e：多点编辑，对每行处理时，可以有多个Script -f：把Script写到文件当中，在执行sed时-f 指定文件路径，如果是多个Script，换行写 -r：支持扩展的正则表达式 -i：直接将处理的结果写入文件 -i.bak：在将处理的结果写入文件之前备份一份 -
awk是一种编程语言，用于在linux/unix下对文本和数据进行处理。数据可以来自标准输入(stdin)、一个或多个文件，或其它命令的输出。它支持用户自定义函数和动态正则表达式等先进功能，是linux/unix下的一个强大编程工具。它在命令行中使用，但更多是作为脚本来使用。awk有很多内建的功能，比如数组、函数等，这是它和C语言的相同之处，灵活性是awk最大的优势。
命令格式 :awk [options] 'program' var=value file… awk [options] -f programfile var=value file… awk [options] 'BEGIN{ action;… } pattern{ action;… } END{ action;… }' file ...常用选项：
-F fs：fs指定输入分隔符，fs可以是字符串或正则表达式，如-F: -v var=value：赋值一个用户定义变量，将外部变量传递给awk -f scripfile：从脚本文件中读取awk命令
二、Linux内核模块相关命令
- dmesg —— 查看Linux内核日志
- lsmod —— 列出已经加载的内核模块；
- modinfo ——查看模块信息；
- modprobe —— 挂载新模块以及新模块相依赖的模块
- rmmod —— 移除已挂载模块；
- depmod —— 创建模块依赖关系的列表
- insmod —— 挂载模块；
三、Linux内核日志级别
emerg: System is unusable.
alert: Action must be taken immediately.
crit: Critical conditions.
err: Error conditions.
warn: Warning conditions.
notice: Normal but significant condition.
info: Informational.
debug: Debug-level messages.
Linux内核日志查看之dmesg命令简介:Linux内核日志查看之dmesg命令简介
四、Linux内存管理之kmalloc kzalloc vmalloc malloc 和get_free_page()的区别
-
kmalloc申请的是较小的连续的物理内存，虚拟地址上也是连续的。kmalloc和get_free_page最终调用实现是相同的，只不过在调用最终函数时所传的flag不同而已。除非被阻塞否则他执行的速度非常快，而且不对获得空间清零。
-
get_free_page()申请的内存是一整物理页，一页的大小一般是128K。
区别：kmalloc() 分配连续的物理地址，用于小内存分配。 __get_free_page() 分配连续的物理地址，用于整页分配。 -
kzalloc 先是用 kmalloc() 申请空间 , 然后用 memset() 清零来初始化 ,所有申请的元素都被初始化为 0.
-
vmalloc用于申请较大的内存空间，虚拟内存是连续，但是在物理上它们不要求连续。
-
malloc 用于用户空间申请内存。除非被阻塞否则他执行的速度非常快，而且不对获得空间清零。
五、Linux的调度策略
linux内核的三种主要调度策略：
- SCHED_OTHER ：分时调度策略，
- SCHED_FIFO ： 实时调度策略，先到先服务
- SCHED_RR ：实时调度策略，时间片轮转
六 、（多选）下列哪些是linux驱动开发中常用的调试技术（）
A、使用printk输出信息
B、使用Valgrind检查内存泄漏
C、使用Kprobes进行动态服踪
D、使用ltrace监视系统调用2
E、使用GDB调试内核代码
答：A，C，D，E是linux驱动开发中常用的调试技术。答案选择为ACDE。
解析：
选项A:使用printk输出信息：
1. printk是Linux内核中用于输出信息的函数,可以将信息打印到系统日志中，是Linux驱动开发中非常常用的调试方法，用于输出关键信息以帮助开发者了解程序的执行情况和状态，因此是常用
的调试技术。
选项B:使用Valgrind检查内存泄漏：
2. Valgrind是一个内存调试工具,主要用于用户空间程序的内存泄漏检查，而不是专门用于内核空间的调试，因此在驱动开发中并不常用。
选项C:使用Kprobes进行动态跟踪：
3. Kprobes是Linux内核提供的动态跟踪机制，可以在代码执行过程中插入探针(probes)来监控
和调试程序，是驱动开发中常用的调试技术。
选项D:使用Itrace监视系统调用：
4. Itrace用于跟踪和记录系统调用，帮助开发者分析和解决问题，是Linux驱动开发中常用的调试
技术。
选项E:使用GDB调试内核代码
5. GDB（GNU调试器）可以用于调试内核代码，通过它可以进行断点设置、单步执行等操作，是驱
动开发中常用的调试工具。
综合以上分析，选项A、C、D、E均为Linux驱动开发中常用的调试技术，而选项B则不常用。
七、简述GDB常见的调试命令，什么是条件断点，多进程下如何调试。
GDB（GNU Debugger）是一个强大的命令行调试工具，用于对程序进行调试和分析。下面是 GDB 的常见调试命令以及关于条件断点和多进程调试的简要说明：
常见调试命令：
1. break（或 b）：设置断点，断点可以在指定的源代码行位置暂停程序的执行。
2. run（或 r）：启动程序的执行，如果有断点，则执行到第一个断点处暂停。
3. continue（或 c）：继续执行程序，直到遇到下一个断点或程序结束。
4. next（或 n）：执行下一条语句，但是不会进入函数。
5. step（或 s）：执行下一条语句，并进入函数。
6. print（或 p）：打印变量的值。backtrace（或 bt）：打印函数调用堆栈。
7. quit（或 q）：退出 GDB。
条件断点：
条件断点是根据给定的条件在程序执行过程中暂停的断点。可以使用 break 命令并在源代码行位置后添加条件表达式来设置条件断点。例如：其中 line_number 是要设置断点的源代码行号，condition 是表示条件的表达式。只有当条件表达式为真时，断点才会触发。
多进程调试：
在 GDB 中，可以调试多进程程序。使用 attach 命令可以连接到正在运行的进程，让 GDB 托管该进程进行调试。例如：其中 pid 是要调试的进程的进程 ID。连接成功后，就可以使用调试命令对该进程进行调试。还可以使用 info inferiors 命令查看当前连接的进程列表。另外，GDB 还提供了一些特殊的命令用于处理多进程调试，如 inferior 命令用于切换当前活动进程，detach 命令用于从进程中分离 GDB。
八、linux常见填空题
- Linu下的一个进程在内存里包括三部分的数据，它们是（）
答：代码段，数据段，堆栈段 - 目前使用的嵌入式操作系统主要有
答：Linux，Windows CE，uc/OS，Android（其他：VxWorks，PalmOS，QNX，Symbian等） - 如果按用途划分，嵌入式微处理器可分为哪几类？
答：嵌入式微控制器（MCU），又称为单片机；嵌入式微处理器（EMPU）；嵌入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC） - ARM核有两个指令集，分别是：（）和（）
答：ARM指令集，Thmb指令集 - Makefle里主要包括的语法规则有哪些：
答：显式规则，隐跨规则，变量定义，文件指示，注释 - 大多数Bootlouder都包含两种不同的操作模式，分别是（），（）
答：启动加载模式，下载模式 - Linux内核的配置系统由三部分组成，它它们分别是：
答：Makefile，配置文件（config)，配置工具
九、开发常见专业缩写名词
- RISC : reduced instruction set computer，精简“指令集计算机”
- MCU : MicroControllerUnit，微控制单元
- DSP : Digital Signal Processor，数字信号处理器
- ROM : read-only memory，只读存储器
- SWI : Softare InterruptPC : 程序计数器
- IRQ : 外部中断请求
- NFS ：Network File System网络文件系统
- SOC : System On Chip，片上系统
- CPSR : 当前程序状态寄存器
- ICE : In Circuit Emulator，实时在线仿真器
- MMU ：Memory Management Unit，内存管理单元
- FIQ : 快速中断请求
- VFS ：虚拟文件系统
- IPC : Inter-Process Communication ， 内部进程间通信
- IR : 指令寄存器
十、问答题
-
嵌入式开发环境主要包括哪些组件？
答：嵌入式系统开发需要交又编译和在线调试的开发环境，主要包括宿主机目标机（评估电路板）基于JTAG的ICD仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器ICE运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境。 -
什么是嵌入式系统，嵌入式系统同PC系统相比具有哪些特点？
答：根据电气工程师协会的定义，嵌入式系统(Embedded System）是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模系统的设备。一般认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，其软/硬件可裁减，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。
（1）嵌入式系统功耗低、体积小、专用性强。嵌入式系统与PC系统的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，能够把PC系统中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而使系统设计超于小型化。
（2）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机芯片中，以提高执行速度和系统可靠性
（3）嵌入式系统的硬件和软件都经过精心设计，系统精简，其操作系统一般和应用软件集成在一起。
（4）软件代码质量要求高。
（5）嵌入式系统开发需要专门的开发工具和开发环境。 -
BoottLoader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？
答 ： BootLoader是在操作系统运行之前执行的一段程序，通过这段程序，初始化硬件设备，建立内存空间的映射表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。BootLoader的stage1（第一阶段）通常包括以下工作：
（1）硬件设备初始化
（2）加载Bootloader的stage2准备ARM空间
（3）接贝Bootloader的stage2到RAM空间中
（4）设置堆栈
（5）跳转到stage2的C入口点BootLoader的stage2通常包括以下工作
（1）初始化本阶段要使用到的硬件设备
（2）检测系统内存映射
（3）将内核映像和根文件系统映像从fash设备上复制到RAM空间中
（4）设置内核启动参数
（5）调用启动内核
参考链接
Linux文本三剑客超详细教程—grep、sed、awk
linux内核模块加载命令
Linux内存管理
Linux内核vmalloc原理与实现
Linux下的调试工具strace与ltrace