1.什么是设备驱动程序？
    应用程序和实际硬件之间的软件层，连接硬件和内核之间的桥梁
2.linux将存储器和外设分为3类？
    字符设备、块设备、网络设备
    字符设备：按字节访问的设备，有序访问
    块设备：能一次传送一个或者多个长度是512字节的整块数据的设备，linux允许按任意字节传送，随机访问
    网络设备：面向数据包的接收和发送而设计
3.关键字volatile含义？
        一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被硬件设备的终端意想不到地改变，这样，编译器就不会去
    优化这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读
    取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子：

    1). 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
    2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
    3). 多线程应用中被几个任务共享的变量
    
4.异常的类别
        中断(interrupt)：异步发生，来自I/O设备的信号，并不是由指令造成。总是返回到下一条指令。(内部中断(用户态切换到内核态)，外部中断(外设))
        陷阱(trap)：同步发生，有意的异常，是执行一条指令的结果。总是返回到下一条指令。
        故障(fault)：同步发生，由错误情况引起，可能被修复。可能返回到当前指令。
        终止(abort)：同步发生，不可恢复的错误（硬件错误），终止处理程序从不将控制返回给应用程序。不会返回。
        
5.源程序到可执行文件的过程
        源程序(.c)--[预处理器cpp]--预处理后程序(.i)--[编译器ccl]--汇编程序(.s)--[汇编器as]--可重定位目标程序(.o)--[链接器ld]--可执行程序(二进制)
        
6.程序和进程、线程
        程序：是一个静态的实体，存放在磁盘上的代码和数据的可执行映像
        进程：是一个动态的实体，一个执行中的程序的实例,分配和管理资源的基本单位
        线程：进程是由一个或者多个称为线程的执行单元组成，每个线程都运行在进程的上下文中，共享同样的代码和全局数据。调度的最小单位
        进程上下文：由程序正确运行的所需的状态组成，
            这些状态：程序代码、栈、寄存器内容、PC(程序计数器)、数据、环境变量、打开文件的描述符集合。
    并发运行导致一个进程指令和另一个进程指令交替运行---进程上下文切换
            
    进程四要素：(1)一段程序可供其执行
                (2)有进程专用的内核空间堆栈
                (3)内核中有一个task_struct数据结构
                (4)有独立的用户空间(故进程是用户空间的概念)，线程没有自己独立的地址空间
    线程可分为：用户线程，内核线程
    驱动程序既不是线程也不是进程。
        
7.引起竞态的原因
        多CPU、单CPU抢占调度、中断
    解决竞态措施---保证共享资源的互斥访问
        中断屏蔽、原子操作、自旋锁(适合临界区小，不能有阻塞可能)、信号量(适合临界区大)、互斥体
        
8.arm处理器的7中工作模式
    用户模式、系统模式、快速中断模式、外部中断模式、管理模式、未定义指令中止模式、数据访问终止模式
    
9.非向量中断和向量中断
    非向量中断：由软件提供中断服务程序入口地址，多个中断共享一个总入口，进入后利用软件判断具体哪个中断
    向量中断：由硬件提供中断服务程序入口地址，每个中断对应一个中断号，并对应一个中断入口地址
    
10.MMU(内存管理单元)的作用
    提供虚拟地址到物理地址的映射
    内存访问权限的保护
    Cache缓存控制
    
11.I/O空间和内存空间
    I/O空间：一般是指在x86处理器专用的空间，它是将外设寄存器看做独立的空间，有自己一套独立地址线
        位于IO空间的外设寄存器称为IO端口，并用专门的指令(区别于内存访问指令)来访问.
    内存空间：cpu理论最大寻址空间
        位于内存空间的外设寄存器称为IO内存，和内存统一编址，和访问内存指令一样访问外设寄存器
        
12.TCP和UDP的区别
        TCP：传输控制协议，面向有连接的可靠传输协议，流模式
            三次握手建立连接
            数据传递有确认，重传等机制，可靠稳定
            缺点：效率低，占用系统资源高
        UDP：用户数据报协议，面向无连接，数据报模式
            没有握手等机制，传输速度快，安全，系统占用资源少
            缺点：不可靠，网络不好时，数据传输时容易丢包
            没有重新传输机制
            
        TCP:QQ文件传输，http(对网络通讯质量有要求时)
        UDP:qq视频，语音，(对网络质量要求不高，追求通讯速度)
        
13.ISO/OSI七层网络模型和linux网络模型
        应用层                              应用层(HTTP/FTP)
        表示层
        会话层
    -----------------------------------------------------------------    
        传输层                              传输层(TCP/UDP)
    -----------------------------------------------------------------    
        网络层                              网络层(ARP/IP/ICMP)
    -----------------------------------------------------------------
        数据链路层                          物理层
        物理层
        
14.栈和堆的区别
    1.管理方式： 栈由编译器自动管理；堆由程序员控制，使用方便，但易产生内存泄露。
    2.生长方向： 栈向低地址扩展(即”向下生长”)，是连续的内存区域；堆向高地址扩展(即”向上生长”)，是不连续的内存区域。
这是由于系统用链表来存储空闲内存地址，自然不连续，而链表从低地址向高地址遍历。
    3.空间大小： 栈顶地址和栈的最大容量由系统预先规定(通常默认2M或10M)；堆的大小则受限于计算机系统中有效的虚拟内存，
32位Linux系统中堆内存可达2.9G空间。
    4.存储内容： 栈在函数调用时，首先压入主调函数中下条指令(函数调用语句的下条可执行语句)的地址，然后是函数实参，
然后是被调函数的局部变量。本次调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的指令地址，程序由该点
继续运行下条可执行语句。堆通常在头部用一个字节存放其大小，堆用于存储生存期与函数调用无关的数据，具体内容由程序员安排。
    5.分配方式： 栈可静态分配或动态分配。静态分配由编译器完成，如局部变量的分配。动态分配由alloca函数在栈上申请空间，
用完后自动释放。堆只能动态分配且手工释放。
    6.分配效率： 栈由计算机底层提供支持：分配专门的寄存器存放栈地址，压栈出栈由专门的指令执行，因此效率较高。
堆由函数库提供，机制复杂，效率比栈低得多。Windows系统中VirtualAlloc可直接在进程地址空间中分配一块内存，快速且灵活。
    7.分配后系统响应： 只要栈剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则报告异常提示栈溢出。
操作系统为堆维护一个记录空闲内存地址的链表。当系统收到程序的内存分配申请时，会遍历该链表寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，
然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点空间分配给程序。若无足够大小的空间(可能由于内存碎片太多)，有可能调用系统功能去增
加程序数据段的内存空间，以便有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。，大多数系统会在该内存空间首地址处记录本次分配的内存大小，
供后续的释放函数(如free/delete)正确释放本内存空间。此外，由于找到的堆结点大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多余的部分
重新放入空闲链表中。
    8.碎片问题： 栈不会存在碎片问题，因为栈是先进后出的队列，内存块弹出栈之前，在其上面的后进的栈内容已弹出。而频繁申请释放操作
会造成堆内存空间的不连续，从而造成大量碎片，使程序效率降低。可见，堆容易造成内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；
由于可能引发用户态和内核态切换，内存申请的代价更为昂贵。所以栈在程序中应用最广泛，函数调用也利用栈来完成，调用过程中的参数、
返回地址、栈基指针和局部变量等都采用栈的方式存放。所以，建议尽量使用栈，仅在分配大量或大块内存空间时使用堆。
         使用栈和堆时应避免越界发生，否则可能程序崩溃或破坏程序堆、栈结构，产生意想不到的后果。
        
15.局部变量和全局变量的区别
    i.作用域不同
    全局变量具有全局作用域。全局变量只需在一个源文件中定义，就可以作用于所有的源文件。当然，其他不包含全局变量定义的源文件需要
用extern 关键字再次声明这个全局变量。
    静态局部变量具有局部作用域，它只被初始化一次，自从第一次被初始化直到程序运行结束都一直存在，它和全局变量的区别在于全局变量
对所有的函数都是可见的，而静态局部变量只对定义自己的函数体始终可见。
    局部变量也只有局部作用域，它是自动对象（auto），它在程序运行期间不是一直存在，而是只在函数执行期间存在，函数的一次调用执行
结束后，变量被撤销，其所占用的内存也被收回。
    静态全局变量也具有全局作用域，它与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话，它作用于定义它的文件里，不能作用到其它文件
里，即被static关键字修饰过的变量具有文件作用域。这样即使两个不同的源文件都定义了相同名字的静态全局变量，它们也是不同的变量。

    ii.内存分配区域不同
    全局变量，静态局部变量，静态全局变量都在静态存储区分配空间，而局部变量在栈里分配空间。
    
16.const应用
    声明常量：    
                int const a=10;
                const int a;
    声明指向常量的指针，不能修改指针指向的值，能修改指针的值，就是能修改指向。
                int const *a;//const int *a;
    声明指向变量的常量指针，不能修改指针的值，就是不能修改指向，能修改指针指向的值
                int *const a;
    
17.上拉电阻和下拉电阻作用
    上拉电阻就是把不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，此电阻还起到限流的作用。提高驱动能力。
    下拉电阻是把不确定的信号钳位在低电平。
    
    1、 当TTL电路驱动CMOS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平（一般为3.5V）， 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。
    2、 OC门电路必须加上拉电阻，以提高输出的高电平值。  
    3、 为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
    4、 在CMOS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻降低输入阻抗，提供泄荷通路。
    5、 芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限，增强抗干扰能力。
    6、 提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
    7、 长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。
    
18.什么是存储机制里的大、小端模式
    Little-Endian(小端)就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
    Big-Endian(大端)就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。(网络字节序)
    
19.串口UART中FIFO作用
    FIFO是先进先出缓冲区的意思，即串口接收到的数据可以先进入FIFO，不必马上进入中断服务程序接收，这样可节省CPU时间。
对于发送数据也一样，可以把要发送的数据一起写入FIFO，串口控制器可按写入顺序依次发送出去。

20.字符I/O
    从流中读：单个字符
        fgetc(),getc(),getchar()
    写入流中：单个字符
        fputc(),putc(),putchar()
        
    从流中读到缓冲区：字符串
        fgets(),gets()--------gets()不在缓冲区结尾存储换行符
    从缓冲区写到流中：字符串
        fputs(),puts()--------puts()在缓冲区结束再添加换行符
        
21.Socket编程(网络进程间的通信)
    Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。
    网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。
这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

22.文件描述符和文件指针
    文件描述符：在linux系统中打开文件就会获得文件描述符，它是个很小的正整数。每个进程在PCB（Process Control Block）中保存着一
份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引，每个表项都有一个指向已打开文件的指针。

    文件指针：C语言中使用文件指针做为I/O的句柄。文件指针指向进程用户区中的一个被称为FILE结构的数据结构。FILE结构包括一个缓冲区
和一个文件描述符。而文件描述符是文件描述符表的一个索引，因此从某种意义上说文件指针就是句柄的句柄（在Windows系统上，文件描述符被
称作文件句柄）。

23.阻塞和非阻塞
    阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，就是条件不满足时就会被挂起。被挂起的进程进入休眠状态，被从调度器的运行队
列移走，直到等待的条件被满足。系统采用时间片轮转策略，CPU将让出。当条件满足时，休眠会被唤醒。
            char buf;
            fd = open("/dev/ttyS1",O_RDWR);
            .....
            res = read(fd,&buf,1); //当串口上有输入时才返回,没有输入则进程挂起睡眠
            if(res == 1)
            {
             printf("%c/n",buf);
            }
    非阻塞是指不管条件满不满足都会返回。并不挂起，它或者放弃，或者不停地查询，
直至可以进行操作为止。
            char buf;
            fd = open("/dev/ttyS1",O_RDWR|O_NONBLOCK);//O_NONBLOCK 非阻塞标识
            .....
            while(read(fd,&buf,1)!=1);//串口上没有输入则返回，所以循环读取
            printf("%c/n",buf);
    
    在阻塞模式下，若从网络流中读取不到指定大小的数据量，阻塞IO就在那里阻塞着。比如，已知后面会有10个字节的数据发过来，
但是我现在只收到8个字节，那么当前线程就在那傻傻地等到下一个字节的到来，对，就在那等着，啥事也不做，直到把这10个字节读取完，
这才将阻塞放开通行。
    在非阻塞模式下，若从网络流中读取不到指定大小的数据量，非阻塞IO就立即通行。比如，已知后面会有10个字节的数据发过来，
但是我现在只收到8个字节，那么当前线程就读取这8个字节的数据，读完后就立即返回，等另外两个字节再来的时候再去读取。

    评价：：非阻塞IO比阻塞IO有更高的性能，但是对于开发来的，难度就成数倍递增了。由于是有多少数据就读取多少数据，这样在读取完整
之前需要将已经读取到的数据保存起来，而且需要与其他地方来的数据隔离开来不能混在一起，否则就不知道这数据是谁的了，呵呵。

24.malloc和new区别及使用
    说明：
        malloc：用于c语言中，动态内存分配函数，分配到堆上的内存，未初始化(calloc进行了初始化)，分配的是连续的内存
        new：用于c++中，动态内存分配关键词，分配到堆上的内存，未初始化，分配的不一定是连续的内存
    
    用法：
        void *malloc(int size);
        malloc返回的是void*指针，需要强制转化为实际类型(有必要进行返回值是否是NULL进行验证)
            //申请一个整型变量
            int *p;
            p=(int *)malloc(sizeof(int));
            //申请一个大小为num的整型数组
            int *parr;
            parr=(int *)malloc(num*sizeof(int));
            
            数据类型* name;
            name=(数据类型*)malloc(num*sizeof(数据类型));
            
            //进行释放
            free(parr);//必须整块释放，不允许只释放一部分
        
        new返回实际数据类型地址指针
            //申请一个整型变量
            int *p=new int;//p所指向的内存，一般不称为变量，而是数据对象
            数据类型*pointer=new 数据类型;
            delete p;
            //new的主要用武之地在于大型数据(数组，字符串，结构体)
            //比如数组在静态联编时，必须在编译前指定数组长度；动态联编可以在运行时指定数组长度
            //申请一个大小为num的整型数组
            int *parr=new int [num];
            delete [] parr;
            //申请大小为num的结构体数组
            
            typedef struct test
            {
                int a;
                float b;
            }Test;
            
            Test *ptest=new Test [num];
            delete [] ptest;
        
25.const和#define的区别
    (1)define宏是在预编译时展开
        const常量是在运行时使用
    (2)define宏没有数据类型，没有类型安全检查，只是展开
        const有数据类型，在编译期间会进行数据类型安全检查
    (3)const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝
    
26.指针和引用
    (1)引用主要用于作为函数参数和返回值，无法返回局部变量的引用
    (2)用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。
    (3)相比指针传递函数参数，程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。    
    (4)相比一般值传递，当发生函数调用时，需要给 形参分配存储单元，形参变量是实参变量的副本，传递结构时会占用很大内存    
    
    (5)引用被创建的同时必须被初始化（指针则可以在任何时候被初始化）。
    (6)不能有 NULL 引用，引用必须与合法的存储单元关联（指针则可以是 NULL）。
    (7)一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系（指针则可以随时改变所指的对象）。
    
27.strcpy和memcpy区别
    1、 复制的内容不同。strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意内容，例如字符数组、整型、结构体、类等。
    2、 复制的方法不同。strcpy不需要指定长度，它遇到被复制字符的串结束符"