之前的知识补充 03

十六：SPI的简单介绍------------串行全双工

SCLK（SCK）：时钟，由 Master 产生。

MOSI（Master Out Slave In）：主出从入，Master 发数据到 Slave。

MISO（Master In Slave Out）：主入从出，Slave 发数据到 Master。

SS / CS（Slave Select / Chip Select）：片选（通常为 低电平有效），用于选中某个 slave。

Master 控制时钟，因此 Master 决定数据速率与采样时刻（同步通信）。

全双工：每个时钟周期 Master 可同时输出一位（MOSI）并读取一位（MISO）。

SPI 的 四种工作模式（Mode 0~3）是由 时钟极性 (CPOL) 和 时钟相位 (CPHA) 两个参数决定的。

CPOL（Clock Polarity）时钟极性

• CPOL = 0：空闲时 SCLK = 低电平
• CPOL = 1：空闲时 SCLK = 高电平

CPHA（Clock Phase）时钟相位

• CPHA = 0：在 第一个时钟边沿 采样数据
• CPHA = 1：在 第二个时钟边沿 采样数据

SPI 模式	CPOL	CPHA	时钟空闲电平	采样点（数据有效边沿）	数据变化边沿
Mode 0	0	0	SCLK 低	上升沿采样	下降沿变化
Mode 1	0	1	SCLK 低	下降沿采样	上升沿变化
Mode 2	1	0	SCLK 高	下降沿采样	上升沿变化
Mode 3	1	1	SCLK 高	上升沿采样	下降沿变化

十七：TYPEDF/DEFINE

#define INTPTR1 int*
typedef int* INTPTR2;
INTPTR1  pl, p2;
INTPTR2 p3， p4;int*p1,p2;
int*pl，*p2;//宏替换是不含任何意义的替换，仅仅为字符串替换
//typedef为一种数据类型起的别名是带有一定含义的。//在头文件中定义静态变量,在每个头文件中都会单独存在一个静态变量，从而会引起空间浪费或者程序错误

十八： 中断与DMA的区别

DMA：是一种无须CPU的参与，就可以让外设与系统内存之间进行双向数据传输的硬件机制，使用 DMA可以使系统CPU从实际的I/O数据传输过程中摆脱出来，从而大大提高系统的吞吐率。

中断：是指CPU在执行程序的过程中，出现了某些突发事件时，CPU必须暂停执行当前的程序，转去处 理突发事件，处理完毕后CPU又返回源程序被中断的位置并继续执行。

所以中断和DMA的区别就是：DMA不需CPU参与，而中断是需要CPU参与的。

19.中断的响应执行流程

cpu接受中断->保存中断上下文跳转到中断处理历程->执行中断上半部->执行中断下半 部->恢复中断上下文。

20.一个异常出现以后，ARM微处理器会执行那几步操作

1. 将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始 执行。若异常是从ARM状态进入，则LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋ 8，与异常的类型有关）； 这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如：在软件中断异常SWI，指令 MOV PC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执 行。
2. 将CPSR复制到相应的SPSR中。
3. 根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。
4. 强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。

21.写一个中断服务需要注意哪些？

1.写一个中断服务程序要注意快进快出，在中断服务程序里面尽量快速采集信息

2.中断服务程序中不能有阻塞操作。

3.中断服务程序注意返回值，要用操作系统定义的宏做返回值

4.如果做的事情多，可以放在后半段(tasklet/workqueue)

22.什么是异步传输和同步传输？

异步传输：是一种典型的基于字节的输入输出，数据按每次一个字节进行传输，其传输速度低。

同步传输：需要外界的时钟信号进行通信，是把数据字节组合起来一起发送，

23.常用的gdb调试指令

gcc -g test.c -o test  #编译时生成debug有关的程序信
gdb test        
#启动调试
help #查看命令帮助，具体命令查询在gdb中输入help + 命令,简写h
//run #重新开始运行文件（run-text：加载文本文件，run-bin：加载二进制文件）,简写r
start #单步执行，运行程序，停在第一执行语句
//list #查看原代码（list-n,从第n行开始查看代码。list+ 函数名：查看具体函数）,简写l
set #设置变量的值
//next #单步调试（逐过程，函数直接执行）,简写n
step #单步调试（逐语句：跳入自定义函数内部执行）,简写s
//backtrace #查看函数的调用的栈帧和层级关系,简写bt
frame #切换函数的栈帧,简写f
//info #查看函数内部局部变量的数值,简写i
finish #结束当前函数，返回到函数调用点
//continue #继续运行,简写c
//print #打印值及地址,简写p
//quit #退出gdb,简写q
//break+num #在第num行设置断点,简写b
info breakpoints #查看当前设置的所有断点
delete breakpoints num #删除第num个断点,简写d
display #追踪查看具体变量值
undisplay #取消追踪观察变量
watch #被设置观察点的变量发生修改时，打印显示
i watch #显示观察点
enable breakpoints #启用断点
disable breakpoints #禁用断点
x #查看内存x/20xw 显示20个单元，16进制，4字节每单元
run argv[1] argv[2] #调试时命令行传参
set follow-fork-mode child #Makefile项目管理：选择跟踪父子进程(fork()

24.kmalloc/vmalloc

kmalloc一次最多能申请大小为131702B也就是128KB字节的连续物理内存

vmalloc一次最大分配1GB的空间 ，可以分配一段线性连续，物理不连续的地址，带来的好处是一次可以分配较大块的内存

25.应用程序中open()在linux中执行过程中是如何从用户空间到内核空间？

1.应用层调用open函数，在VFS层中找到struct inode结构体，判断是字符设备还是块设备，根据设备号，可以找到对应的驱动程序

2.在驱动层中，每个字符设备都有一个struct cdev结构体，这个结构体通过struct inode结构体中的 i_cdev把连接起VFS层和驱动层，struct cdev结构体描述了字符设备所有信息，其中最重要的一项 就是字符设备的操作函数接口

3.struct cdev结构体中的struct file结构体记录了操作字符设备的一些函数，比如open read write 函数等。 struct file结构体其实是在VFS层的，通过struct file结构体指针指向驱动层的struct file结构体将驱 动层函数和VFS层链接起来

4.任务完成，VFS层会给应用返回一个文件描述符（fd）。这个fd是和struct file结构体对应的。

VFS（Virtual File System，虚拟文件系统） 是 Linux 内核中的一层抽象。
它把各种不同的文件系统（ext4、fat、nfs…）和设备（字符设备、块设备、管道、socket…）统一起来，向上提供一套 统一的文件接口：
用户进程在应用层调用这些函数，最终都会先进入 VFS 层。VFS 层：对上层用户提供统一的文件接口，屏蔽差异。
驱动层：实现这些接口的底层函数，直接和硬件交互。

26.什么时候用多线程/多进程

对资源的管理和保护要求高，不限制开销和效率时，使用多进程。 要求效率高，频繁切换时，资源的保护管理要求不是很高时，使用多线程。

27.如何实现线程池

1. 设置一个生产者消费者队列，作为临界资源
2. 初始化n个线程，并让其运行起来，加锁去队列取任务运行
3. 当任务队列为空的时候，所有线程阻塞
4. 当生产者队列来了一个任务后，先对队列加锁，把任务挂在到队列上，然后使用条件变量去通知阻塞中的一个线程

28.server端监听端口，但还没有客户端连接进来，此时进程处于什么状态？

最普通的Server模型，则处于阻塞状态；如果使用IO复用中epoll、select等，则处于运行状态。

29.读写锁

当临界区的一个文件可以被同时读取，但是并不能被同时读和写。如果一个线程在读，另一个线程在 写，那么很可能会读取到错误的不完整的数据。读写自旋锁是可以允许对临界区的共享资源进行并发读 操作的。但是并不允许多个线程并发读写操作。

30.请你来说一下socket编程中服务器端和客户端主要用到哪些函数？

基于TCP的socket1. 服务器端程序
（1）、创建一个socket，用函数socket()
（2）、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
（3）、设置允许的最大连接数，用函数listen()
（4）、接收客户端上来的连接，用函数accept()
（5）、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
（6）、关闭网络连接
2. 客户端程序：
（1）、创建一个socket，用函数socket()
（2）、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性
（3）、连接服务器，用函数connect()
（4）、收发数据，用函数send()和recv()，或read()和write()
（5）、关闭网络连接

基于UDP的socket1. 服务器端流程
（1）、建立套接字文件描述符，使用函数socket()，生成套接字文件描述符。
（2）、设置服务器地址和侦听端口，初始化要绑定的网络地址结构。
（3）、绑定侦听端口，使用bind()函数，将套接字文件描述符和一个地址类型变量进行绑定。
（4）、接收客户端的数据，使用recvfrom()函数接收客户端的网络数据。
（5）、向客户端发送数据，使用sendto()函数向服务器主机发送数据。
（6）、关闭套接字，使用close()函数释放资源。UDP协议的客户端流程
2. 客户端流程
（1）、建立套接字文件描述符，socket()。
（2）、设置服务器地址和端口，struct sockaddr。
（3）、向服务器发送数据，sendto()。
（4）、接收服务器的数据，recvfrom()。
（5）、关闭套接字，close()

31.请你来说一下GET和POST的区别

//目前只用过get  在web 项目中的 URL 1. get参数通过url传递，post放在request body中。
2. get请求在url中传递的参数是有长度限制的，而post没有。
3. get比post更不安全，因为参数直接暴露在url中，所以不能用来传递敏感信息。
4. get请求只能进行url编码，而post支持多种编码方式。
5. get请求会浏览器主动cache，而post支持多种编码方式。
6. get请求参数会被完整保留在浏览历史记录里，而post中的参数不会被保留。
7. GET和POST本质上就是TCP链接，并无差别。但是由于HTTP的规定和浏览器/服务器的限制， 导致他们在应用过程中体现出一些不同。
8. GET产生一个TCP数据包；POST产生两个TCP数据包。