面试真题 | 六方云科技[20240816]

一面（技术面）

（1）常规性自我介绍

（2）我看你项目做的嵌入式单片机的比较多，linux下的编程了解吗？

回答部分

“是的，我虽然在项目中更多地涉及了嵌入式单片机的开发，但我也对Linux下的编程有一定的了解和实践经验。在嵌入式系统中，Linux作为一个强大的操作系统平台，广泛应用于需要复杂多任务处理、丰富网络支持和高级文件系统功能的场景中。以下是我对Linux下编程的一些了解：

1. 基础编程：我熟悉在Linux环境下使用C/C++进行编程，了解GCC编译器和Makefile的使用，能够编写和编译基本的程序。

2. 系统编程：我了解一些Linux系统编程的概念，如进程管理（fork、exec、wait）、线程（pthreads）、信号量、管道、消息队列、共享内存等进程间通信机制。

3. 网络编程：我掌握基于Socket的TCP/IP网络编程，能够编写客户端和服务器端的网络通信程序，了解网络协议栈和网络编程接口。

4. 文件系统和设备驱动：虽然我在单片机项目中更多地关注硬件接口和底层驱动，但我也了解Linux下的文件系统结构（如VFS）和设备驱动框架（如Linux Device Model），以及如何通过编写内核模块来扩展系统功能。

5. 系统调用和库函数：我熟悉Linux系统调用和常用的库函数，如标准C库、POSIX线程库、网络编程库等，能够利用这些库函数进行系统级的编程。

6. 开发工具和调试：我熟悉Linux下的开发工具链，包括编辑器（如Vim、Emacs）、调试器（如GDB）、版本控制系统（如Git）以及构建系统（如Make、CMake）。

当然，与我在单片机项目中积累的丰富经验相比，我在Linux下的编程实践还相对较少，但我愿意不断学习并深入探索这一领域。”

追问部分

1. 问题：在Linux系统中，你是如何管理并发和同步的？有没有使用过特定的同步机制或工具？

   答案：在Linux系统中，我通常会使用POSIX线程库（pthreads）来管理并发，利用互斥锁（mutexes）、条件变量（condition variables）和读写锁（readers-writer locks）等同步机制来避免数据竞争和确保线程安全。此外，我也会考虑使用信号量（semaphores）或文件锁等机制来管理不同进程之间的同步。

2. 问题：你了解Linux内核模块的开发流程吗？能否简要描述一下？

   答案：是的，我了解一些Linux内核模块的开发流程。首先，需要编写内核模块的代码，包括模块的初始化、清理和需要导出的函数等。然后，使用Makefile来指定编译规则和依赖关系，并调用内核的编译工具（如make modules）来编译模块。编译成功后，会得到一个.ko文件，即内核对象文件。最后，通过insmod或modprobe命令将模块加载到内核中，并通过rmmod命令来卸载模块。在开发过程中，还会使用dmesg命令来查看内核日志，以帮助调试和诊断问题。

3. 问题：在Linux下，你是如何进行网络编程的？有没有遇到过网络编程中的常见问题，并如何解决？

   答案：在Linux下，我通常使用Socket API进行网络编程。我会创建Socket套接字，并设置相应的地址族、套接字类型和协议类型。然后，使用bind函数将套接字与特定的IP地址和端口号绑定，并通过listen函数使套接字进入监听状态。当接收到客户端的连接请求时，我会使用accept函数接受连接，并创建一个新的套接字用于与客户端通信。在通信过程中，我会使用send和recv函数来发送和接收数据。

   在网络编程中，我遇到过一些常见问题，如粘包问题、网络延迟和丢包等。对于粘包问题，我通常会通过设置消息边界（如使用定长消息、分隔符或消息头）来解决。对于网络延迟和丢包问题，我可能会采用重试机制、超时控制或心跳包等策略来应对。

（3）linux 下TCP编程说一下吧（这个问题真的遇到好多次）

回答

在Linux下进行TCP编程，我们主要依赖于套接字（Socket）编程接口，这是网络通信的基础。TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在TCP编程中，我们通常会创建一个服务器端和一个客户端，它们通过TCP套接字进行通信。

服务器端编程

1. 创建套接字：使用socket()函数创建一个新的套接字，指定地址族（通常为AF_INET表示IPv4）、套接字类型（SOCK_STREAM表示TCP）和协议（通常为0，让系统自动选择）。

2. 绑定套接字：使用bind()函数将套接字与特定的IP地址和端口号绑定。这一步是可选的，但在大多数情况下，服务器需要在一个固定的端口上监听客户端的连接请求。

3. 监听连接：使用listen()函数使套接字进入监听状态，等待客户端的连接请求。该函数指定了监听队列的大小，即系统可以同时处理的最大连接数。

4. 接受连接：使用accept()函数接受客户端的连接请求。该函数会阻塞等待，直到一个连接请求到达。一旦有连接请求，它就会创建一个新的套接字用于与客户端通信，并返回这个新套接字的文件描述符。

5. 读写数据：使用read()和write()（或send()和recv()）函数在新创建的套接字上进行数据的读写操作。这些函数提供了基本的I/O操作，用于在套接字之间传输数据。

6. 关闭套接字：通信完成后，使用close()函数关闭套接字，释放系统资源。

客户端编程

1. 创建套接字：与服务器端相同，使用socket()函数创建一个新的套接字。

2. 连接到服务器：使用connect()函数连接到服务器。这个函数需要服务器的IP地址和端口号作为参数。如果连接成功，connect()函数将返回0；否则，将返回-1并设置相应的错误码。

3. 读写数据：与服务器端相同，使用read()、write()（或send()、recv()）函数进行数据的读写操作。

4. 关闭套接字：通信完成后，关闭套接字。

错误处理和异常管理

在TCP编程中，错误处理和异常管理是非常重要的。你应该检查每个系统调用的返回值，并根据需要处理错误。此外，还可以设置套接字选项来控制套接字的行为，如设置非阻塞模式、设置超时时间等。

追问及其答案

问题1：在TCP编程中，如何处理粘包和拆包问题？

答案：粘包和拆包是TCP编程中常见的问题，因为它们是基于字节流的协议。解决这个问题的一种常见方法是使用定长消息、分隔符或消息头来标识消息的边界。例如，你可以在每条消息的开始添加一个固定长度的头部，其中包含消息的长度信息，这样接收方就可以根据长度信息来正确地分割和重组消息。

问题2：TCP协议是如何保证数据传输的可靠性的？

答案：TCP协议通过序列号、确认应答、超时重传、流量控制、拥塞控制等机制来保证数据传输的可靠性。每个TCP段都包含一个序列号，用于标识该段在数据流中的位置。接收方在收到数据后，会发送一个确认应答（ACK），告诉发送方哪些数据已经被成功接收。如果发送方在一定时间内没有收到确认应答，就会认为数据丢失，并重新发送该数据段。此外，TCP还通过滑动窗口机制来实现流量控制和拥塞控制，以确保网络不会因为数据过载而崩溃。

问题3：在Linux下，如何设置TCP套接字的超时时间？

答案：在Linux下，你可以使用setsockopt()函数来设置TCP套接字的超时时间。例如，你可以使用SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO选项来分别设置接收和发送的超时时间。这些选项接受一个timeval结构体作为参数，该结构体指定了超时的时间长度（秒和微秒）。如果操作在指定的时间内没有完成，相应的系统调用就会返回错误。注意，不是所有的TCP操作都支持超时设置；一些操作（如connect()）默认就有超时机制，而另一些操作（如read()和write()）则可能需要你手动设置超时时间。

（4）linux网关配置怎么操作呢

回答

Linux网关配置是确保网络流量能够正确路由到目标网络的关键步骤。在Linux系统中，配置网关通常涉及以下几个步骤：

1. 查看当前网关配置：

   • 使用route -n命令查看当前的路由表，确认当前配置的默认网关。
   • 使用ip route命令也可以达到相同的目的，并且提供了更为丰富的信息展示方式。

2. 临时配置网关：

   • 对于临时性需求，可以使用route add default gw <网关IP地址>命令来设置默认网关。这种设置只在当前会话中有效，重启系统后将失效。
   • 注意，使用此命令时，需要具有root权限。

3. 永久配置网关：

   • 要使网关配置在系统重启后仍然有效，需要编辑网络配置文件或通过网络管理工具进行配置。
   • 对于基于Debian/Ubuntu的系统，可以编辑/etc/network/interfaces文件，在相应的网络接口配置部分添加gateway <网关IP地址>行。然后，重启网络服务或整个系统以使配置生效。
   • 对于使用NetworkManager的系统，可以使用nmcli命令来配置网关。首先，使用nmcli connection show列出所有网络连接，然后使用nmcli connection modify <连接名称> ipv4.gateway <网关IP地址>命令来修改网关配置。最后，使用nmcli connection up <连接名称>激活更改。

4. 验证配置：

   • 配置完成后，再次使用route -n或ip route命令验证网关配置是否成功。
   • 可以尝试ping一个外部IP地址来检查网络连接是否正常。

追问与答案

追问1：如果系统使用了多个网络接口，如何指定特定接口的网关？

答案：在Linux中，通常每个网络接口都会有一个自己的网关配置（虽然通常只会有一个默认网关）。如果系统有多个网络接口并且需要为特定接口设置网关，可以在网络配置文件中为该接口明确指定网关地址。例如，在/etc/network/interfaces文件中，可以为不同的接口（如eth0、eth1）分别设置不同的网关。然而，请注意，只有一个网关会被视为默认网关，用于处理没有明确路由规则的网络流量。

追问2：如何在没有图形界面的Linux服务器上配置网关？

答案：在没有图形界面的Linux服务器上配置网关，通常需要使用命令行工具。如前所述，可以使用route命令来临时设置网关，或者使用nmcli（如果安装了NetworkManager）来永久配置网关。另外，也可以直接编辑网络配置文件（如/etc/network/interfaces、/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-<接口名>等），具体取决于Linux发行版和使用的网络管理工具。编辑配置文件后，需要重启网络服务或整个系统来使更改生效。

追问3：如果配置的网关无法访问，应该如何排查问题？

答案：如果配置的网关无法访问，首先检查网关IP地址是否正确，并且该网关是否确实存在并且可访问。其次，检查网络连接是否正常，包括物理连接（如网线、网卡）和逻辑连接（如IP地址、子网掩码、网络类型等）。可以使用ping命令来测试网络连接和网关的可达性。如果ping命令失败，可能是网络配置错误、防火墙规则阻止或网关设备故障等原因造成的。此时，可以进一步检查网络配置文件、防火墙设置和网关设备的状态。

（5）聊聊mqtt 协议

回答部分

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，专为在低带宽、不可靠或高延迟的网络环境中远程传感器和控制设备与服务器之间的通信而设计。以下是关于MQTT协议的详细回答：

1. 协议特点：

   • 轻量级：MQTT协议的消息头部非常小，适合在带宽受限的环境中传输。