嵌入式软件面试题集锦(献给正在找工作的童鞋)

2019-12-26 18:51发布

版权声明:这些题目来源网络,野火在这里只是做了一个集锦。版权归作者(广大的无名网友)所有。

预处理器(Preprocessor)

1. 用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)

#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL

我在这想看到几件事情:

1). #define 语法的基本知识(例如:不能以分号结束,括号的使用,等等)

2). 懂得预处理器将为你计算常数表达式的值,因此,直接写出你是如何计算一年中有多少秒而不是计算出实际的值,是更清晰而没有代价的。

3). 意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器这个常数是的长整型数。

4). 如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型),那么你有了一个好的起点。记住,第一印象很重要。
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99条回答
fire
1楼-- · 2019-12-26 19:37
回复【楼主位】fire 野火
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2. 写一个“标准”宏MIN,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) (A) : )) 这个测试是为下面的目的而设的: 1). 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要

的,因为直到嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分,宏是方便产生嵌入代码的唯一方法,对于嵌入式系统来说,为了能达到要求的性

能,嵌入代码经常是必须的方法。

2). 三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码,了解这个用法是很重

    要的。

3). 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来

4). 我也用这个问题开始讨论宏的副作用,例如:当你写下面的代码时会发生什么事?

least = MIN(*p++, b);



3. 预处理器标识#error的目的是什么? 如果你不知道答案,请看参考文献1。这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用的。

   只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种问题的答案。当然如果你不是在找一个书呆子,那么应试者最好希望自己不要知道

   答案。
fire
2楼-- · 2019-12-26 23:43
死循环(Infinite loops)

4. 嵌入式系统中经常要用到无限循环,你怎么样用C编写死循环呢? 这个问题用几个解决方案。我首选的方案是:

while(1) { }

一些程序员更喜欢如下方案:

for(;;) { }

这个实现方式让我为难,因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这个作为方案,我将用这个作为一个机会去探

究他们这样做的基本原理。如果他们的基本答案是:“我被教着这样做,但从没有想到过为什么。”这会给我留下一个坏印象。

第三个方案是用 goto
Loop:
...
goto Loop;

应试者如给出上面的方案,这说明或者他是一个汇编语言程序员(这也许是好事)或者他是一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。
fire
3楼-- · 2019-12-27 00:04
 精彩回答 2  元偷偷看……
fire
4楼-- · 2019-12-27 02:32
回复【3楼】fire 野火
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ps:野火当年找工作的时候(嵌入式系统开发工程师),笔试的时候就遇到了这道题,简直就是一摸一样,就连变量的名字(a)

   都没有改变。当时野火只用了4分半中就做完这道题(因为野火是有备而去的^_^)。
fire
5楼-- · 2019-12-27 08:32
Static

6. 关键字static的作用是什么? 这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中,关键字static有三个明显的作用:

1). 在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

2). 在模块内(但在函数体外),一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地

的全局变量。

3). 在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使

用。大多数应试者能正确回答第一部分,一部分能正确回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点,

因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。



Const

7.关键字const是什么含意?

我只要一听到被面试者说:“const意味着常数”,我就知道我正在和一个业余者打交道。去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了

const的所有用法,因此ESP(译者:Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从

没有读到那篇文章,只要能说出 const意味着“只读”就可以了。尽管这个答案不是完全的答案,但我接受它作为一个正确的答案。

(如果你想知道更详细的答案,仔细读一下Saks的文章吧。)如果应试者能正确回答这个问题,我将问他一个附加的问题:下面的声明

都是什么意思?

const int a;
int const a;
const int *a;
int * const a;
int const * a const;

前两个的作用是一样,a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针(也就是,整型数是不可修改的,但指针可以)。

第四个意思 a是一个指向整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是可以修改的,但指针是不可修改的)。最后一个意味着a是一

个指向常整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是不可修改的,同时指针也是不可修改的)。如果应试者能正确回答这些问

题,那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句,也许你可能会问,即使不用关键字 const,也还是能很容易写出功能正确的程序,

那么我为什么还要如此看重关键字const呢?我也如下的几下理由:

1). 关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目

的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾,你就会很快学会感谢这点多余的信息。(当然,懂得用const的程序员很少会留下的垃

圾让别人来清理的。)

2). 通过给优化器一些附加的信息,使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。

3). 合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改。简而言之,这样可以减少

    bug的出现。



Volatile

8. 关键字volatile有什么含意 并给出三个不同的例子。 一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译

器就不会去假设这个变量的值了。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

回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、

中断、RTOS等等打交道,所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。

假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑这否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重

要性。

1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
2). 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。
3). 下面的函数有什么错误:

int square(volatile int *ptr)
{
   return *ptr * *ptr;
}

下面是答案:

1). 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。

3). 这段代码的有个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产

    生类似下面的代码:
int square(volatile int *ptr)
{
   int a,b;
   a = *ptr;
   b = *ptr;
   return a * b;
}

由于*ptr的值可能被意想不到地该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下:

long square(volatile int *ptr)
{
   int a;
   a = *ptr;
   return a * a;
}
fire
6楼-- · 2019-12-27 10:58
位操作(Bit manipulation)

9. 嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器进行位操作。给定一个整型变量a,写两段代码,第一个设置a的bit 3,第二个清除a 的bit

3。在以上两个操作中,要保持其它位不变。 对这个问题有三种基本的反应

1). 不知道如何下手。该被面者从没做过任何嵌入式系统的工作。

2). 用bit fields。Bit fields是被扔到C语言死角的东西,它保证你的代码在不同编译器之间是不可移植的,同时也保证了的你的代码

是不可重用的。我最近不幸看到 Infineon为其较复杂的通信芯片写的驱动程序,它用到了bit fields因此完全对我无用,因为我的编译

器用其它的方式来实现bit fields的。从道德讲:永远不要让一个非嵌入式的家伙粘实际硬件的边。

3). 用 #defines 和 bit masks 操作。这是一个有极高可移植性的方法,是应该被用到的方法。

最佳的解决方案如下:

#define BIT3 (0x1<<3)
static int a;
void set_bit3(void)
{
    a |= BIT3;
}

void clear_bit3(void)
{
    a &= ~BIT3;
}

一些人喜欢为设置和清除值而定义一个掩码同时定义一些说明常数,这也是可以接受的。我希望看到几个要点:说明常数、|=和&=~操

作。





10. 嵌入式系统经常具有要求程序员去访问某特定的内存位置的特点。在某工程中,要求设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为

0xaa66。编译器是一个纯粹的ANSI编译器。写代码去完成这一任务。 这一问题测试你是否知道为了访问一绝对地址把一个整型数强制转

换(typecast)为一指针是合法的。这一问题的实现方式随着个人风格不同而不同。典型的类似代码如下:

int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;

一个较晦涩的方法是:
*(int * const)(0x67a9) = 0xaa55;

即使你的品味更接近第二种方案,但我建议你在面试时使用第一种方案。





中断(Interrupts)

11. 中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是,产生了一个新的

关键字 __interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR),请评论一下这段代码的。

__interrupt double compute_area (double radius)
{
    double area = PI * radius * radius;
    printf(" Area = %f", area);
    return area;
}

这个函数有太多的错误了,以至让人不知从何说起了:

1). ISR 不能返回一个值。如果你不懂这个,那么你不会被雇用的。

2). ISR 不能传递参数。如果你没有看到这一点,你被雇用的机会等同第一项。

3). 在许多的处理器/编译器中,浮点一般都是不可重入的。有些处理器/编译器需要让额处的寄存器入栈,有些处理器/编译器就是不允

许在ISR中做浮点运算。此外,ISR应该是短而有效率的,在ISR中做浮点运算是不明智的。
4).

与第三点一脉相承,printf()经常有重入和性能上的问题。如果你丢掉了第三和第四点,我不会太为难你的。不用说,如果你能得到后

两点,那么你的被雇用前景越来越光明了。

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