嵌入式软件工程师面试题

Posted 2022-11-23 嵌入式基地

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嵌入式软件工程师面试题（二）

• 1、自旋锁和信号量在互斥使用时需要注意什么？在中断服务程序里面的互斥是使用自旋锁还是信号量？
• 2、异步IO和同步IO的区别
• 3、请你讲一讲Linux中断的原理和开发方法？
• 4、说一说进程的几个状态及转换条件？
• 5、static修饰局部变量和全局变量会有什么效果
• 6、堆和栈的区别
• 7、简述gcc编译过程
• 8、线程与进程的区别
• 9、野指针出现情况、怎么解决？
• 10、dma有什么用
• 结束语

1、自旋锁和信号量在互斥使用时需要注意什么？在中断服务程序里面的互斥是使用自旋锁还是信号量？

自旋锁会一直自旋等待，不会休眠；而信号量是等待信号来唤醒进程，进程会睡眠。
使用时注意希望长等待不吃系统资源时使用信号量，反过来短期的等待使用自旋锁，但会增加系统开销。
中断中不可以使用信号量，因为中断不能睡眠。

2、异步IO和同步IO的区别

同步和异步来自于Linux内核态和用户态的切换，通常IO包括网络IO和来自设备/文件的IO，完成IO操作分两步，发起请求和执行。 当请求被阻塞时，为同步IO，否则为异步IO。
同步IO进程需要等待IO执行完毕。而异步IO在IO执行时，进程可以继续执行，不陷入阻塞。

3、请你讲一讲Linux中断的原理和开发方法？

Linux中断处理过程分为两部分：
上半部：上半部就是中断处理函数，那些处理过程比较快，不会占用很长时间的处理就可以放在上半部完成。
下半部：如果中断处理过程比较耗时，那么就将这些比较耗时的代码提出来，交给下半部去执行，这样中断处理函数就会快进快出。
那些对时间敏感、执行速度快的操作可以放到中断处理函数中，也就是上半部。剩下的所有工作都可以放到下半部去执行，比如在上半部将数据拷贝到内存中，关于数据的具体处理就可以放到下半部去执行。
一般来说，不希望被其他中断打断、对时间敏感、和硬件有关的任务建议放在中断上半部。

4、说一说进程的几个状态及转换条件？

进程状态包括就绪态，运行态，阻塞态，除此以外还包括新建态和退出态。
进程首次创建并未参与调度为新建态 从新建态做好准备（初始化成功）等待调度为就绪态 内核调度此进程时，此进程从就绪态转换为运行态 进程执行完内核分配的时间片后，从运行态再次回到就绪态 进程执行时如果等待其他条件满足后才能执行，则进程从运行态转换为阻塞态 阻塞的进程等待的条件满足后，进程重新进入就绪态 进程终止或者异常，进程将进入退出态

5、static修饰局部变量和全局变量会有什么效果

静态全局变量：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。
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。

6、堆和栈的区别

栈由系统分配，堆由程序员控制，例如C/C++的malloc函数 栈的大小较小，有默认上限，堆理论上可以申请整个虚拟内存的大小 栈向下增长，地址由高到低，堆向上增长，地址从低到高 栈的分配效率较高，保证函数执行跳转的效率，堆的分配更为复杂，容易产生碎片，需要回收 栈存放的内容，函数返回地址、相关参数、局部变量和寄存器内容等；
堆，一般情况堆顶使用一个字节的空间来存放堆的大小，而堆中具体存放内容是由程序员来填充的。

7、简述gcc编译过程

预处理、编译、汇编和链接，一个hello.c的c语言程序如下。

• 预处理阶段：hello.c–>hello.i
• 编译阶段：hello.i–>hello.s
• 汇编阶段：hello.s–>hello.o
• 链接阶段：hello.o–>hello

8、线程与进程的区别

进程是对运行时程序的封装，是系统进行资源调度和分配的的基本单位，实现了操作系统的并发；
线程是进程的子任务，是CPU调度和分派的基本单位，用于保证程序的实时性，实现进程内部的并发
线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。
一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享进程的内存
进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
进程切换的开销也远大于线程切换的开销。
进程编程调试简单可靠性高，但是创建销毁开销大；线程正相反，开销小，切换速度快，但是编程调试相对复杂。

9、野指针出现情况、怎么解决？

1.指针变量声明时没有被初始化，可以在指针声明时初始化，可以是具体的地址值，也可让它指向NULL。
2.指针 p 被 free 或者 delete 之后，没有置为 NULL。指针指向的内存空间被释放后指针应该指向NULL。
3.指针操作超越了变量的作用范围，在变量的作用域结束前释放掉变量的地址空间并且让指针指向NULL。

10、dma有什么用

直接存储器存取（Direct Memory Access，DMA）可以让某些电脑内部的硬体子系统（电脑外设），可以独立地直接读写系统存储器，而不需绕道 CPU。在同等程度的CPU负担下，DMA是一种快速的数据传送方式。它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于 CPU的大量中断请求。大大提高了访问效率，减少访问时间，降低CPU资源的消耗。

结束语

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