嵌入式工程師考試題目

1、.嵌入式工程師考試題目 2嵌入式工程師考試題目(2)2010-05-17 12：53 15、2006年27題通常所說的32位微處理器是指(27)(27)A.地址總線的寬度為32位B.處理器數(shù)據(jù)長度只能為32位C.CPU字長為32位D.通用寄存器數(shù)目為32位答案：C考查字長的概念和總線寬度的理解，參加教程25頁。16、2006年28題在32位總線系統(tǒng)中，若時(shí)鐘頻率為500MHz，傳送一個(gè)32位字需要5個(gè)時(shí)鐘周期，則該總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送速率為(28)MB/s。(28)A.200 B.400 C.600 D.800答案：B考查總線和數(shù)據(jù)傳輸方面的知識(shí)點(diǎn)。5個(gè)時(shí)鐘周期可以傳送4個(gè)Byte。每秒中可以傳

2、送：4×(500/5)=400MB/s。17、2006年30題評價(jià)一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，通常主要使用(30)來衡量系統(tǒng)的可靠性。(30)A.評價(jià)響應(yīng)時(shí)間B.平均無故障時(shí)間(MTBF)C.平均修復(fù)時(shí)間D.數(shù)據(jù)處理速率答案：B考查嵌入式系統(tǒng)性能評價(jià)中重要知識(shí)點(diǎn)?？催^了就會(huì)做，每什么分析的，參見教程77頁。四、小結(jié)就我個(gè)人的意見，從內(nèi)容來看，嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的范圍很廣，知識(shí)點(diǎn)很多，而且沒有很強(qiáng)的邏輯性，顯得比較凌亂，很難將他們有序的組織在一起。但是也不要害怕，內(nèi)容雖然多而亂，但是考試的題目都比較簡單，有些題目幾乎是所見即所得。只要你做過嵌入式或者單片機(jī)方面的工作，你都能做出來。一些計(jì)算的題目

3、也是一些基本概念的延伸。通過分析歷年的真題，一方面可以把握考試的出題方式和考試難度，同時(shí)可以把握這部分內(nèi)容的出題方向和復(fù)習(xí)的方法。從兩年的考試題目數(shù)量分布來看，06年10道，07年7道，數(shù)量有所較少，但是我覺得這不是一個(gè)趨勢，08年應(yīng)該不會(huì)少于7道題目的。這部分在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)里面是相當(dāng)重要的，有一個(gè)良好的基礎(chǔ)才能做好下面的事情。如果復(fù)習(xí)得好，將這7、8分題目拿到手，那么你離45分左右的及格線又邁進(jìn)了一大步了。預(yù)處理器(Preprocessor)1.用預(yù)處理指令#define聲明一個(gè)常數(shù)，用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問題)#define SECONDS_PER_YEAR(60*60*24*

4、365)UL我在這想看到幾件事情：1)#define語法的基本知識(shí)(例如：不能以分號(hào)結(jié)束，括號(hào)的使用，等等)2)懂得預(yù)處理器將為你計(jì)算常數(shù)表達(dá)式的值，因此直接寫出你如何計(jì)算一年中有多少秒而不是計(jì)算出實(shí)際的值，是更清晰而沒有代價(jià)的。3)意識(shí)到這個(gè)表達(dá)式將使一個(gè)16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長整型符號(hào)L,告訴編譯器這個(gè)常數(shù)是的長整型數(shù)。4)如果你在你的表達(dá)式中用到UL(表示無符號(hào)長整型)，那么你有了一個(gè)好的起點(diǎn)。記住，第一印象很重要。2.寫一個(gè)"標(biāo)準(zhǔn)"宏MIN，這個(gè)宏輸入兩個(gè)參數(shù)并返回較小的一個(gè)。#define MIN(A,B)(A)=(B)?(A)：(B)這個(gè)測試是為下面的

5、目的而設(shè)的：1)標(biāo)識(shí)#define在宏中應(yīng)用的基本知識(shí)。這是很重要的。因?yàn)樵谇度?inline)操作符變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分之前，宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法，對于嵌入式系統(tǒng)來說，為了能達(dá)到要求的性能，嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。2)三重條件操作符的知識(shí)。這個(gè)操作符存在C語言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比if-then-else更優(yōu)的代碼，了解這個(gè)用法是很重要的。3)懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號(hào)括起來4)我也用這個(gè)問題開始討論宏的副作用，例如：當(dāng)你寫下面的代碼時(shí)會(huì)發(fā)生什么事?least=MIN(*p+,b)；3.預(yù)處理器標(biāo)識(shí)#error的目的是什么?如果你不知道答案，請看參考文獻(xiàn)1。這問題對區(qū)分一

6、個(gè)正常的伙計(jì)和一個(gè)書呆子是很有用的。只有書呆子才會(huì)讀C語言課本的附錄去找出象這種問題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個(gè)書呆子，那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。死循環(huán)(Infinite loops)4.嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無限循環(huán)，你怎么樣用C編寫死循環(huán)呢?這個(gè)問題用幾個(gè)解決方案。我首選的方案是：while(1)一些程序員更喜歡如下方案：for(；)這個(gè)實(shí)現(xiàn)方式讓我為難，因?yàn)檫@個(gè)語法沒有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個(gè)應(yīng)試者給出這個(gè)作為方案，我將用這個(gè)作為一個(gè)機(jī)會(huì)去探究他們這樣做的基本原理。如果他們的基本答案是："我被教著這樣做，但從沒有想到過為什么。"這會(huì)給我留下一個(gè)壞印象

7、。第三個(gè)方案是用goto Loop：.goto Loop；應(yīng)試者如給出上面的方案，這說明或者他是一個(gè)匯編語言程序員(這也許是好事)或者他是一個(gè)想進(jìn)入新領(lǐng)域的BASIC/FORTRAN程序員。數(shù)據(jù)聲明(Data declarations)5.用變量a給出下面的定義a)一個(gè)整型數(shù)(An integer)b)一個(gè)指向整型數(shù)的指針(A pointer to an integer)c)一個(gè)指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個(gè)整型數(shù)(A pointer to apointer to an intege)r d)一個(gè)有10個(gè)整型數(shù)的數(shù)組(An array of 10 integers)e)一個(gè)有10個(gè)指

8、針的數(shù)組，該指針是指向一個(gè)整型數(shù)的。(An array of 10 pointers to integers)f)一個(gè)指向有10個(gè)整型數(shù)數(shù)組的指針(A pointer to an array of 10 integers)g)一個(gè)指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)(A pointer to athat takes an integer as an argument and returns an integer)h)一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組，該指針指向一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)(An array of ten pointers to sthat take an

9、 integer argument and return an integer)答案是：a)int a；/An integer b)int*a；/A pointer to an integer c)int*a；/A pointer to apointer to an integer d)int a10；/An array of 10 integers e)int*a10；/An array of 10 pointers to integers f)int(*a)10；/A pointer to an array of 10 integers g)int(*a)(int)；/A pointer

10、to aa that takes an integer argument and returns an integer h)int(*a10)(int)；/An array of 10 pointers to sthat take an integer argument and return an integer人們經(jīng)常聲稱這里有幾個(gè)問題是那種要翻一下書才能回答的問題，我同意這種說法。當(dāng)我寫這篇文章時(shí)，為了確定語法的正確性，我的確查了一下書。但是當(dāng)我被面試的時(shí)候，我期望被問到這個(gè)問題(或者相近的問題)。因?yàn)樵诒幻嬖嚨倪@段時(shí)間里，我確定我知道這個(gè)問題的答案。應(yīng)試者如果不知道所有的答案(或至少大部

11、分答案)，那么也就沒有為這次面試做準(zhǔn)備，如果該面試者沒有為這次面試做準(zhǔn)備，那么他又能為什么出準(zhǔn)備呢?Static 6.關(guān)鍵字static的作用是什么?這個(gè)簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關(guān)鍵字static有三個(gè)明顯的作用：1)在函數(shù)體，一個(gè)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。2)在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外)，一個(gè)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(gè)本地的全局變量。3)在模塊內(nèi)，一個(gè)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(gè)函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分，一部分能正確

12、回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。這是一個(gè)應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因?yàn)樗@然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。Const 7.關(guān)鍵字const有什么含意?我只要一聽到被面試者說："const意味著常數(shù)"，我就知道我正在和一個(gè)業(yè)余者打交道。去年Dan Saks已經(jīng)在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP(譯者：Embedded Systems Programming)的每一位讀者應(yīng)該非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你從沒有讀到那篇文章，只要能說出const意味著"只讀"就可以了。盡管這個(gè)答案不是完全的答案，但我接受它作

13、為一個(gè)正確的答案。(如果你想知道更詳細(xì)的答案，仔細(xì)讀一下Saks的文章吧。)如果應(yīng)試者能正確回答這個(gè)問題，我將問他一個(gè)附加的問題：下面的聲明都是什么意思?const int a；int const a；const int*a；int*const a；int const*a const；/*/前兩個(gè)的作用是一樣，a是一個(gè)常整型數(shù)。第三個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的指針(也就是，整型數(shù)是不可修改的，但指針可以)。第四個(gè)意思a是一個(gè)指向整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的)。最后一個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是不可修改的，同時(shí)

14、指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問題，那么他就給我留下了一個(gè)好印象。順帶提一句，也許你可能會(huì)問，即使不用關(guān)鍵字const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢?我也如下的幾下理由：1)關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實(shí)際上，聲明一個(gè)參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾，你就會(huì)很快學(xué)會(huì)感謝這點(diǎn)多余的信息。(當(dāng)然，懂得用const的程序員很少會(huì)留下的垃圾讓別人來清理的。)2)通過給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。3)合理地使用關(guān)鍵字co

15、nst可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。Volatile 8.關(guān)鍵字volatile有什么含意?并給出三個(gè)不同的例子。一個(gè)定義為volatile的變量是說這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個(gè)例子：1)并行設(shè)備的硬件寄存器(如：狀態(tài)寄存器)2)一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)3)多線程應(yīng)用中被幾個(gè)

16、任務(wù)共享的變量回答不出這個(gè)問題的人是不會(huì)被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。搞嵌入式的家伙們經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變量。不懂得volatile的內(nèi)容將會(huì)帶來災(zāi)難。假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑是否會(huì)是這樣)，我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。1)一個(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。2)一個(gè)指針可以是volatile嗎?解釋為什么。3)下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤：int square(volatile int*ptr)return*ptr*p

17、tr；下面是答案：1)是的。一個(gè)例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖?。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。2)是的。盡管這并不很常見。一個(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer的指針時(shí)。3)這段代碼有點(diǎn)變態(tài)。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個(gè)volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：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該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所

18、期望的平方值！正確的代碼如下：long square(volatile int*ptr)int a；a=*ptr；return a*a；位操作(Bit manipulation)9.嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個(gè)整型變量a，寫兩段代碼，第一個(gè)設(shè)置a的bit 3，第二個(gè)清除a的bit 3。在以上兩個(gè)操作中，要保持其它位不變。對這個(gè)問題有三種基本的反應(yīng)1)不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入式系統(tǒng)的工作。2)用bit fields。Bit fields是被扔到C語言死角的東西，它保證你的代碼在不同編譯器之間是不可移植的，同時(shí)也保證了的你的代碼是不可重用的。我最近不幸看到

19、Infineon為其較復(fù)雜的通信芯片寫的驅(qū)動(dòng)程序，它用到了bit fields因此完全對我無用，因?yàn)槲业木幾g器用其它的方式來實(shí)現(xiàn)bit fields的。從道德講：永遠(yuǎn)不要讓一個(gè)非嵌入式的家伙粘實(shí)際硬件的邊。3)用#defines和bit masks操作。這是一個(gè)有極高可移植性的方法，是應(yīng)該被用到的方法。最佳的解決方案如下：#define BIT3(0x1 3)static int a；void set_bit3(void)a|=BIT3；void clear_bit3(void)a&=BIT3；一些人喜歡為設(shè)置和清除值而定義一個(gè)掩碼同時(shí)定義一些說明常數(shù)，這也是可以接受的。我希望看到幾個(gè)

20、要點(diǎn)：說明常數(shù)、|=和&=操作。訪問固定的內(nèi)存位置(Accessing fixed memory locations)10.嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪問某特定的內(nèi)存位置的特點(diǎn)。在某工程中，要求設(shè)置一絕對地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個(gè)純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一任務(wù)。這一問題測試你是否知道為了訪問一絕對地址把一個(gè)整型數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換(typecast)為一指針是合法的。這一問題的實(shí)現(xiàn)方式隨著個(gè)人風(fēng)格不同而不同。典型的類似代碼如下：int*ptr；ptr=(int*)0x67a9；*ptr=0xaa55；A more obscure approach

21、 is：一個(gè)較晦澀的方法是：*(int*const)(0x67a9)=0xaa55；即使你的品味更接近第二種方案，但我建議你在面試時(shí)使用第一種方案。中斷(Interrupts)11.中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分，這導(dǎo)致了很多編譯開發(fā)商提供一種擴(kuò)展-讓標(biāo)準(zhǔn)C支持中斷。具代表事實(shí)是，產(chǎn)生了一個(gè)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(gè)中斷服務(wù)子程序(ISR)，請?jiān)u論一下這段代碼的。_interrupt double compute_area(double radius)double area=PI*radius*radius；printf(&quo

22、t;nArea=%f",area)；return area；這個(gè)函數(shù)有太多的錯(cuò)誤了，以至讓人不知從何說起了：1)ISR不能返回一個(gè)值。如果你不懂這個(gè)，那么你不會(huì)被雇用的。2)ISR不能傳遞參數(shù)。如果你沒有看到這一點(diǎn)，你被雇用的機(jī)會(huì)等同第一項(xiàng)。3)在許多的處理器/編譯器中，浮點(diǎn)一般都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處的寄存器入棧，有些處理器/編譯器就是不允許在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算。此外，ISR應(yīng)該是短而有效率的，在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算是不明智的。4)與第三點(diǎn)一脈相承，printf()經(jīng)常有重入和性能上的問題。如果你丟掉了第三和第四點(diǎn)，我不會(huì)太為難你的。不用說，如果你能得到后兩點(diǎn)，那

23、么你的被雇用前景越來越光明了。代碼例子(Code examples)12.下面的代碼輸出是什么，為什么?void foo(void)unsigned int a=6；int b=-20；(a+b 6)?puts("6")：puts("=6")；這個(gè)問題測試你是否懂得C語言中的整數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換原則，我發(fā)現(xiàn)有些開發(fā)者懂得極少這些東西。不管如何，這無符號(hào)整型問題的答案是輸出是"6"。原因是當(dāng)表達(dá)式中存在有符號(hào)類型和無符號(hào)類型時(shí)所有的操作數(shù)都自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無符號(hào)類型。因此-20變成了一個(gè)非常大的正整數(shù)，所以該表達(dá)式計(jì)算出的結(jié)果大于6。這一點(diǎn)對于應(yīng)當(dāng)頻

24、繁用到無符號(hào)數(shù)據(jù)類型的嵌入式系統(tǒng)來說是豐常重要的。如果你答錯(cuò)了這個(gè)問題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。13.評價(jià)下面的代碼片斷：unsigned int zero=0；unsigned int compzero=0xFFFF；/*1''s complement of zero*/對于一個(gè)int型不是16位的處理器為說，上面的代碼是不正確的。應(yīng)編寫如下：unsigned int compzero=0；這一問題真正能揭露出應(yīng)試者是否懂得處理器字長的重要性。在我的經(jīng)驗(yàn)里，好的嵌入式程序員非常準(zhǔn)確地明白硬件的細(xì)節(jié)和它的局限，然而PC機(jī)程序往往把硬件作為一個(gè)無法避免的煩惱。到了這個(gè)階段

25、，應(yīng)試者或者完全垂頭喪氣了或者信心滿滿志在必得。如果顯然應(yīng)試者不是很好，那么這個(gè)測試就在這里結(jié)束了。但如果顯然應(yīng)試者做得不錯(cuò)，那么我就扔出下面的追加問題，這些問題是比較難的，我想僅僅非常優(yōu)秀的應(yīng)試者能做得不錯(cuò)。提出這些問題，我希望更多看到應(yīng)試者應(yīng)付問題的方法，而不是答案。不管如何，你就當(dāng)是這個(gè)娛樂吧.動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配(Dynamic memory allocation)14.盡管不像非嵌入式計(jì)算機(jī)那么常見，嵌入式系統(tǒng)還是有從堆(heap)中動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的過程的。那么嵌入式系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存可能發(fā)生的問題是什么?這里，我期望應(yīng)試者能提到內(nèi)存碎片，碎片收集的問題，變量的持行時(shí)間等等。這個(gè)主題已經(jīng)在ESP雜志中被廣泛地討論過了(主要是P.J.Plauger,他的解釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我這里能提到的任何解釋)，所有回過頭看一下這些雜志吧！讓應(yīng)試者進(jìn)入一種虛假的安全感覺后，我拿出這么一個(gè)小節(jié)目：下面的代碼片段的輸出是什么，為什么?char*ptr；if(ptr=(char*)malloc(0)=NULL)puts("Got anull pointer")；else puts("Got avalid pointer")