2017年嵌入式c語言筆試題及答案
1 讀程序段，回答問題
int main(int argc,char *argv[])
{
int c=9,d=0;
c=c++%5;
d=c;
printf("d=%d\n",d);
return 0;
}
a) 寫出程序輸出
b) 在一個可移植的系統(tǒng)中這種表達式是否存在風險?why?
#include "stdio.h"
int a=0;
int b;
static char c;
int main(int argc,char *argv[])
{
char d=4;
static short e;
a++;
b=100;
c=(char)++a;
e=(++d)++;
printf("a=%d, b=%d, c=%d, d= %d, e=%d",a,b,c,d,e);
return 0;
}
a) 寫出程序輸出
b) 編譯器如果安排各個變量(a,b,c,d)在內(nèi)存中的布局(eg. stack,heap,data section,bss section),最好用圖形方式描述。
2 中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分，這導致了許多編譯開發(fā)商提供一種擴展：讓標準C支持中斷，產(chǎn)生了一個新的關(guān)鍵字__interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt關(guān)鍵字去定義了一個中斷服務(wù)子程序(ISR),請評論以下這段代碼。
__interrupt double compute_area(double radius)
{
double area = PI * radius *radius;
printf("nArea = %f", area);
return area;
}
3 C/C++基礎(chǔ)知識問題
a) 關(guān)鍵字volatile在編譯時有什么含義?并給出三個不同使用場景的例子(可以偽代碼或者文字描述)。
b) C語言中static關(guān)鍵字的具體作用有哪些 ?
c) 請問下面三種變量聲明有何區(qū)別?請給出具體含義
int const *p;
int* const p;
int const* const p;
4 嵌入式系統(tǒng)相關(guān)問題
a) 對于整形變量A=0x12345678,請畫出在little endian及big endian的方式下在內(nèi)存中是如何存儲的。
b) 在ARM系統(tǒng)中，函數(shù)調(diào)用的時候，參數(shù)是通過哪種方式傳遞的?
c) 中斷(interrupt,如鍵盤中斷)與異常(exception,如除零異常)有何區(qū)別?
5 設(shè)周期性任務(wù)P1,P2,P3的周期為T1,T2,T3分別為100，150，400;執(zhí)行時間分別為20，40，100。請設(shè)計一種調(diào)度算法進行任務(wù)調(diào)度，滿足任務(wù)執(zhí)行周期及任務(wù)周期。
6 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題在嵌入式系統(tǒng)中是一中嚴重的問題，必須給與足夠重視。
a) 首先請解釋優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題
b) 很多RTOS提供優(yōu)先級繼承策略(Priority inheritance)和優(yōu)先級天花板策略(Priority ceilings)用來解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，請討論這兩種策略。
參考答案:
1 5
存在風險，因為c=c++%5;這個表達式對c有兩次修改，行為未定義，c的值不確定
int a=0; // data section
int b; // data section
static char c; // BSS
int main(int argc,char *argv[])
{
char d=4; // stack
static short e; // BSS
a++;
b=100;
c=(char)++a;
e=(++d)++;
printf("a=%d, b=%d, c=%d, d= %d, e=%d",a,b,c,d,e);
return 0;
}
a=2,b=100,c=2,d=6,e=5
2 a)ISR不能返回一個值;
b)ISR不能傳遞參數(shù);
c)浮點一般都是不可重入的;
d)printf函數(shù)有重入和性能上的問題。
3 a) 用volatile關(guān)鍵字定義變量，相當于告訴編譯器，這個變量的值會隨時發(fā)生變化，每次使用時都需要去內(nèi)存里
重新讀取它的值，并不要隨意針對它作優(yōu)化。
建議使用volatile變量的場所：
(1) 并行設(shè)備的硬件寄存器
(2) 一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(全局變量)
(3) 多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量
b) 在函數(shù)體，一個被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過程中維持其值不變。
在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外)，一個被聲明為靜態(tài)的.變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪問，但不能被模塊外其它函數(shù)
訪問。它是一個本地的全局變量。
在模塊內(nèi)，一個被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是，這個函數(shù)被限制在聲明它的
模塊的本地范圍內(nèi)使用。
static全局變量與普通的全局變量有什么區(qū)別：static全局變量只初使化一次，防止在其他文件單元中被引用;
static局部變量和普通局部變量有什么區(qū)別：static局部變量只被初始化一次，下一次依據(jù)上一次結(jié)果值;
static函數(shù)與普通函數(shù)有什么區(qū)別：static函數(shù)在內(nèi)存中只有一份，普通函數(shù)在每個被調(diào)用中維持一份拷貝
c) 一個指向常整型數(shù)的指針
一個指向整型數(shù)的常指針
一個指向常整型數(shù)的常指針
4
a) 0x12345678
little endian big endian 剛好反過來
高地址--〉 0x12 低地址--〉 0x12
0x34 0x34
0x56 0x56
低地址--〉 0x78 高地址--〉 0x78
b)參數(shù)<=4時候，通過R0~R3傳遞，>4的通過壓棧方式傳遞
c) 異常：在產(chǎn)生時必須考慮與處理器的時鐘同步，實踐上，異常也稱為同步中斷。在處理器執(zhí)行到由于編程失誤而導致的錯誤指令時，或者在執(zhí)行期間出現(xiàn)特殊情況(如缺頁)，必須靠內(nèi)核處理的時候，處理器就會產(chǎn)生一個異常。
所謂中斷應(yīng)該是指外部硬件產(chǎn)生的一個電信號，從cpu的中斷引腳進入，打斷cpu當前的運行;
所謂異常，是指軟件運行中發(fā)生了一些必須作出處理的事件，cpu自動產(chǎn)生一個陷入來打斷當前運行，轉(zhuǎn)入異常處理流程。
異步與同步的區(qū)別`
5
6 高優(yōu)先級任務(wù)需要等待低優(yōu)先級任務(wù)釋放資源，而低優(yōu)先級任務(wù)又正在等待中等優(yōu)先級任務(wù)的現(xiàn)象叫做優(yōu)先級反轉(zhuǎn)優(yōu)先級繼承策略(Priority inheritance):繼承現(xiàn)有被阻塞任務(wù)的最高優(yōu)先級作為其優(yōu)先級，任務(wù)退出臨界區(qū)，恢復初始優(yōu)先級。
優(yōu)先級天花板策略(Priority ceilings):控制訪問臨界資源的信號量的優(yōu)先級天花板。
優(yōu)先級繼承策略對任務(wù)執(zhí)行流程的影響相對教小，因為只有當高優(yōu)先級任務(wù)申請已被低優(yōu)先級任務(wù)占有的臨界資源
這一事實發(fā)生時，才抬升低優(yōu)先級任務(wù)的優(yōu)先級
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