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嵌入式面试题总结

发表于 更新于 分类于 本文字数： 2.9k 阅读时长 ≈ 3 分钟
各处收集的面试题

C/C++题目

static关键字：

  1. static修饰局部变量：使其变为静态储存方式(静态数据区)，在函数执行完之后不会被释放，继续背包留在内存中

  2. static修饰全局变量：使其只在本文件有效，其他文件不可连接或引用该变量

  3. static修饰函数：函数只在本文件有效，对其他文件是不可见的。静态函数好处：不用担心与其他文件的同名函数产生干扰，是对函数的一种保护机制

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const关键字

  1. const修饰常量：定义时就初始化，以后不能更改

  2. const修饰形参：在该函数里不能改变

  3. const修饰类成员函数：该函数对成员变量只能进行只读操作。即：const类成员函数不能修改成员变量的值。

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    const int a = 10;    		//a是一个常整形数,10不能修改
    int const a = 10;			//a是一个常整形数,10不能修改
    const int *a = 10;			//a是一个指向常整型的指针，指针可以修改(a可以改)，整型数(*a、10)不能修改
    int *const a = 10;			//a是一个指向整形的常指针，指针不能修改(a不可以改)，整型数(*a、10)可以修改
    int const *a const; 	//a是一个指向常整型数的常指针，指针、整型数都不能修改

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代码编译到可执行文件的过程

  1. 预编译：hello.c —–> hello.i

  2. 编译：hello.i —–> hello.s

  3. 汇编：hello.s —–> hello.o

  4. 链接：hello.o —–> hello可执行文件

其中：.c .i .s 文件为文本文件

.o 与可执行文件为二进制文件

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graph LR
A[hello.c] -- 预处理器cpp --> B[hello.i]
B[hello.i] -- 编译器ccl --> C[hello.s]
C[hello.s] -- 汇编器as --> D[hello.o]
E[printf.o] --包含--> D[hello.o]
D[hello.o] -- 链接器ld --> F[hello可执行文件]

内存四区、什么变量分别存储在什么区域，堆上还是栈上

  • 栈区：函数的参数值、返回值、局部变量等

  • 堆区：用于动态内存分配

  • 全局区(静态区)：全局变量、静态变量、常量等。全局区=未初始化数据(bss) + 初始化数据(data) + 文字常量区(data)

  • 代码区：可执行文件的二进制代码(函数)

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    int a0=1;				//全局初始化变量。生命周期为整个程序运行期间；作用域为所有文件；存储位置为data段
    static int a1;			//全局静态未初始化变量。生命周期为整个程序运行期间；作用域为当前文件；存储位置为bss段
    const static a2=0;		//全局静态变量
    extern int a3;			//全局初始化变量。

    void fun(void)
    {
        int a4;				//局部变量。生命周期为fun函数执行期间。作用域为fun函数内部；存储位置为栈区
        volatile int a5;	//局部易变变量
        return;
    }

堆区大还是栈区大

一般是堆区较大。

栈区：高地址->低地址，向下增长

堆区：低地址->高地址，向上增长

extern “C”的作用

可以在c++中使用c的以编译好的函数模块。

extern “C”在连接阶段起作用。

进程与线程

进程、线程是什么，有什么区别

  • 进程：资源分配的基本单位
  • 线程：CPU调度和分配的基本单位(程序执行的最小单位)

单核CPU，同一时间，只有一个进程在运行，并发执行，是因为切换速度过快

多核CPU，同一时间，可以执行多个进程

多线程、多进程优缺点

  1. 一个进程死了不影响其他进程；一个线程崩溃可能会影响它本身所处的进程。
  2. 创建多进程的花销大于创建多线程。
  3. 多进程通信因为需要跨越进程边界，不适合大量数据的传输，适合少量或密集数据传输。多线程无需跨越进程边界，适合线程间大量数据传输。并且多线程可以共享同一进程的共享内存和变量

多进程、多线程同步(通信)的方法

  • 进程间通信：
    1. 有名管道、无名管道
    2. 信号
    3. 共享内存
    4. 消息队列
    5. 信号量
    6. socket
  • 线程通信：
    1. 信号量
    2. 读写锁
    3. 条件变量
    4. 互斥锁
    5. 自旋锁

什么时候用进程、什么时候用线程

  1. 创建和销毁较频繁使用线程，因为创建进程开销大
  2. 需要传输大量数据使用线程，因为多线程切换快，不需要跨越进程边界
  3. 安全稳定选进程，快速频繁选线程

进程线程的状态切换

  1. 就绪状态：进程已获得除CPU外的所有资源，只等待CPU时的状态。一个系统会将多个处于就绪状态的进程排成一个就绪队列
  2. 执行状态：进程已获得CPU使用权，正在执行。单核处理器系统中，处于执行状态的进程只有一个；多核处理器，有多个处于执行状态的进程
  3. 阻塞状态：正在执行的进程由于某种原因而暂时无法继续执行。通常导致进程阻塞的典型事件有：请求I/O，申请缓冲空间等。一般，处于阻塞状态的进程会排成一个队列。

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父进程、子进程

父进程调用fork()函数后，克隆出一个子进程，子进程和父进程拥有相同内容的代码段、数据段和用户堆栈。父进程和子进程谁先执行不一定，看CPU。所以我们一般会设置父进程等待子进程执行完毕。

什么是上下文切换

  • 进程上下文：一个进程在执行的时候，CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容，当内核需要切换到另一个进程是，他需要保存当前进程的所有状态、即保存当前进程的进程上下文，以便再次执行该进程时，能够恢复切换时的状态，继续执行。
  • 中断上下文：由于触发信号，导致CPU中断当前进程，转而去执行另外的程序。那么当前进程的所有资源要保存，比如堆栈和指针。保存后转而去执行中断处理程序，快读执行完毕返回，返回后恢复上一个进程的资源，继续执行。

网络编程

TCP、UDP区别

  • TCP—传输控制协议。面向连接的可靠的字节流服务。当客户端和服务端彼此交换数据前，必须在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。

  • UDP–用户数据报协议。是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证他们能到达目的地。

    1. TCP面向连接、UDP面向无连接。

    2. UDP程序结构简单

    3. TCP面向字节流，UDP基于数据报

    4. TCP保证数据正确性，UDP可能丢包

    5. TCP保证数据顺序到达，UDP不保证

TCP、UDP优缺点

协议 优点 缺点
TCP 可靠稳定 慢、效率低，占用系统资源较高，易被攻击
UDP 快、比TCP稍安全 不可靠、不稳定

TCP、UDP适用场景

TCP：传输一些对信号完整性，信号质量有要求的信息。

UDP：对网络通信质量要求不高，要求通信速度快的场景。

TCP为什么可靠

因为TCP传输的数据满足3个条件：不丢失、不重复、按顺序到达

OSI典型模型网络模型

OSI模型 linux tcpip模型 常用协议 网络设备
应用层 应用层 telnet/DHCP/TFTP/FTP/MQTT/NFS/DNS/FTP/SNMP
表示层
会话层
传输层 传输层 TCP/UDP 四层交换机
网络层 网络层 IP/ICMP/IGMP/ARP 路由器，三层交换机
数据链路层 网络接口层 Ethernet/PPP/PPPoE 交换机（二层交换机），网桥，网卡（一半物理层，一半链路层）
物理层 中继器、集线器

单片机、RTOS

Linux

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