嵌入式Linux系统相关题目总结

1. Linux系统启动流程是怎么样的（GRUB引导）？
加载BIOS–>加载MRB主引导记录–>加载GRUB主引导程序–>加载内核–>内核启动（加载完内核后，GRUB 将控制权转交给内核，开始执行操作系统的启动流程。内核会初始化硬件、文件系统和设备驱动，并执行初始化进程（init）以启动用户空间的系统服务和进程。）

2. 嵌入式系统启动流程（Uboot）
CPU 启动：当嵌入式设备开机后，CPU 会执行预定义的启动流程。这个流程通常包括初始化 CPU 寄存器、加载引导代码到内存中等。

引导设备加载：CPU 会从预定义的启动设备（如闪存、SD 卡、网络等）中加载引导加载器（u-boot）的镜像文件到内存中。这个镜像文件通常是通过 JTAG、串口、网络等方式加载到设备中。

u-boot 初始化：加载完 u-boot 镜像后，CPU 将控制权交给 u-boot，u-boot 开始执行。u-boot 会初始化设备硬件、外设、内存等，并设置一些系统参数和环境变量。

引导加载：u-boot 会根据预定义的引导顺序（如配置文件中的引导顺序）从指定的启动设备中加载操作系统内核镜像到内存中。这个内核镜像可以是 Linux 内核、Android 内核或其他操作系统内核。

内核启动：加载完内核镜像后，u-boot 将控制权传递给操作系统内核，开始执行内核启动流程。内核会初始化硬件、文件系统、设备驱动等，并启动用户空间的初始化进程。

uboot引导内核启动主要向内核传递三个参数R0，R1,R2，第一个参数R0，默认为0。第二个参数，R1，CPU ID，告诉内核板载CPU的型号。第三个参数R2，告诉内核映像文件存在什么地方，板子还剩多少内存空间。这些参数的传递都是以tag_list的方式传递的。

3. linux系统各个组成
Linux系统主要由以下几个组成部分构成：

内核（Kernel）：Linux内核是操作系统的核心，负责管理硬件资源、提供系统调用接口、调度进程、管理内存等核心功能。

Shell：Shell是用户与Linux内核交互的界面，它接收用户输入的命令并将其传递给内核执行。常见的Shell包括Bash、Zsh、Fish等。

文件系统（File System）：Linux文件系统负责管理计算机存储设备上的文件和目录，常见的文件系统包括Ext4、Btrfs、XFS等。

GNU工具集：GNU工具集是一组由GNU计划开发的开源工具，包括文本编辑器（如Emacs）、编译器（如GCC）、调试器（如GDB）等，这些工具提供了丰富的功能，使得Linux系统能够进行各种开发和管理任务。

图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）：GUI是一种通过图形化界面与计算机交互的方式，Linux系统中常见的GUI包括X Window System（X11）和Wayland等。

应用程序：Linux系统支持运行各种应用程序，包括办公软件、开发工具、娱乐软件等，用户可以根据需求安装和使用不同的应用程序。

4. Linux系统遇到意外崩溃的情况怎么办？
发生崩溃时，应该会出现崩溃信息，根据崩溃信息去查找解决问题
分析日志文件：日志文件是排查系统崩溃的重要工具，通过分析系统日志文件可以查找系统崩溃的原因；常见的日志文件目录：/var/log/syslog、/var/log/messages、/var/log/kern.log等 查看日志的方法
检查硬件问题，可以检查内存、硬盘、cpu等硬件组件是否正常工作，可以通过sudo lshw 查看
更新驱动程序和内核
排除软件问题：如果系统在特定的应用程序或操作期间死机，尝试确定是否是由于特定的软件问题引起的。在这种情况下，尝试重新安装、更新或卸载相关软件。
执行系统维护：定期执行系统维护操作，如清理临时文件、优化磁盘空间、检查文件系统等，以确保系统处于良好状态。
Linux系统死机

5. Linux驱动基础   

驱动程序需要先注册设备和驱动，以进行设备的控制和管理。可以通过Linux内核提供的API如platform_driver_register或misc_register来注册设备和驱动。
设备的初始化和资源分配

在驱动程序中进行设备的初始化和资源的分配，包括内存分配、IO端口映射、中断注册等。可以使用内核提供的函数如kmalloc、ioremap等进行相应的操作。
设备的IO操作和中断处理

驱动程序需要实现设备的IO操作和中断处理函数。根据设备的不同接口和功能，可以使用内核提供的IO操作函数如readl、writel等进行读写操作，以及注册和处理中断的函数如request_irq、irq_handler等。
设备的释放和注销

在驱动程序退出或设备不再使用时，需要进行设备的释放和注销，包括资源的释放、中断的注销等。可以使用内核提供的函数如kfree、iomem_unmap等进行相应的操作。
Linux驱动程序的调试方法

6. 编译Linux内核流程
获取源代码：首先，你需要获取 Linux 内核的源代码。你可以通过官方网站下载稳定版本的源代码，也可以使用版本控制系统如 Git 获取。

安装编译工具链：在编译 Linux 内核之前，你需要安装适用于目标架构的编译工具链。这通常包括 GCC 编译器、GNU Make、以及其他必要的开发工具。

配置内核：进入 Linux 内核源代码目录，在终端中运行 make menuconfig 命令，这会打开一个配置菜单，你可以在这个菜单中选择内核的编译选项。在这个配置菜单中，你可以配置各种内核功能、设备驱动、文件系统支持等。

进行编译：配置完内核后，使用 make 命令进行编译。你可以使用 -j 参数指定并行编译的进程数量，以加快编译速度。例如：make -j4。

安装内核：编译完成后，使用 make modules_install install 命令安装内核。这会将编译好的内核文件复制到适当的位置，并更新启动加载程序（如 GRUB）的配置文件。

重启系统：完成安装后，重新启动系统并选择新编译的内核启动。

以上内容摘自牛客官方专刊《c++/嵌入式面经专栏》，该专刊不仅有真题讲解，还有经验分享，不清楚嵌入式该学什么的同学，想找嵌入式实习/正式工作的同学，都可以来看看：