初級嵌入式軟件工程師認證考試試題

1、初級嵌入式軟件工程師認證考試試題初級嵌入式軟件工程師認證考試試題1. 用預處理指令define聲明一個常數(shù)，用以表明1年中有多少 秒(忽略閏年問題)#defineSECOXDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL我在這想看到幾件事情：1) define語法的基本知識(例如：不能以分號結(jié)束，括號的使 用，等等)2) 懂得預處理器將為你計算常數(shù)表達式的值，因此，直接寫出你 是如何計算一年中有多少秒而不是計算出實際的值，是更清晰而沒 有代價的。3) 意識到這個表達式將使一個16位機的整型數(shù)溢出-因此要用到 長整型符號L,告訴編譯器這個常數(shù)是的長整型數(shù)。4) 如果你在你的表達式中用到UL

2、 (表示無符號長整型)，那么你 有了一個好的起點。記住，第一卬象很重要。2. 寫一個標準宏MIN,這個宏輸入兩個參數(shù)并返回較小的一個。#defineMIN (A, B) (A) <= (B) ?(A) : (B)這個測試是為下而的目的而設的：1) 標識define在宏中應用的基本知識。這是很重要的。因為在 嵌入(inline)操作符變?yōu)闃藴蔆的一部分之前，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。這個操作符存在C語言中的原因是它 使得編譯器能產(chǎn)生比辻-then-else更優(yōu)化的代碼，了解這個用法是

3、很重要的。3) 懂得在宏中小心地把參數(shù)用扌舌號括起來4) 我也用這個問題開始討論宏的副作用，例如：當你寫下面的代 碼時會發(fā)生什么事？least=MIN(*p+, b);3. 預處理器標識terror的目的是什么？如果你不知道答案，請看參考文獻1。這問題對區(qū)分一個正常的 伙計和一個書呆子是很有用的。只有書呆子才會讀C語言課本的附 錄去找出象這種問題的答案。當然如果你不是在找一個書呆子，那 么應試者最好希望自己不要知道答案。死循環(huán)(Infiniteloops)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？這個問題用幾個解決方案。我首選的方案是：while (1)一些程序員更喜歡

4、如下方案:for(;)這個實現(xiàn)方式讓我為難，因為這個語法沒有確切表達到底怎么回 事。如果一個應試者給出這個作為方案，我將用這個作為一個機會 去探究他們這樣做的基木原理。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。這會給我留下一個壞印象。第三個方案是用gotoLoop: gotoLoop;應試者如給出上而的方案，這說明或者他是一個匯編語言程序員 (這也許是好事)或者他是一個想進入新領域的BASIC/FORTRAX程序 員。數(shù)據(jù)聲明(Datadeclarations)5. 用變量a給出下面的定義a) 一個整型數(shù)(Aninteger)b) 一個指向整型數(shù)的指針(Apointerto

5、aninteger)c) 一個指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個整型數(shù) (Apointertoapointertoanintege)rd) 一個有10個整型數(shù)的數(shù)組(AnarrayoflOintegers)e) 個有10個指針的數(shù)組，該指針是指向一個整型數(shù)的。 (Anarrayof1Opo i nterstointegers)f) 一個指向有10個整型數(shù)數(shù)組的指針(ApointertoanarrayoflOintegers)g) 個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型 數(shù)(Apointertoafunctionthattakesanintegerasanargumentan

6、dreturn saninteger)h) 個有10個指針的數(shù)組，該指針指向一個函數(shù)，該函數(shù)有一 個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)(Anarrayoftenpointerstofunctionsthattakeanintegerargumentan dreturnaninteger)答案是：a) inta;/Anintegerb) int*a;/Apointertoanintegerc) int*a;/Apointertoapointertoanintegerd) inta10;/AnarrayoflOintegerse) int*a10;/AnarrayoflOpointerstointegers

7、f) int(*a)10;/ApointertoanarrayoflOintegersg) int(*a)(int)/Apointettoafunctionathsttakesanintegera rgumentandreturnsanintegerh) int(*a10)(int);/AnarrayoflOpointerstofunctionsthatt akeanintegerargumentandreturnaninteger人們經(jīng)常聲稱這里有幾個問題是那種要翻一下書才能回答的問題, 我同意這種說法。當我寫這篇文章時，為了確定語法的正確性，我 的確查了一下書。但是當我被而試的時候，我期望

8、被問到這個問題 (或者相近的問題)。因為在被而試的這段時間里，我確定我知道這 個問題的答案。應試者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案), 那么也就沒有為這次而試做準備，如果該面試者沒有為這次面試做 準備，那么他又能為什么出準備呢？Static6. 關(guān)鍵字static的作用是什么？這個簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關(guān)鍵字 static有三個明顯的作用：1) 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。2）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。3）在模塊內(nèi)，一個被聲

9、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。大多數(shù)應試者能正確回答第一部分，一部分能正確回答第二部分, 同是很少的人能懂得第三部分。這是一個應試者的嚴重的缺點，因 為他顯然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。Cons t7. 關(guān)鍵字const有什么含意？我只要一聽到被而試者說:"const意味著常數(shù)，我就知道我正 在和一個業(yè)余者打交道。去年DanSaks己經(jīng)在他的文章里完全概括 了 const的所有用法，因此ESP （譯者： EmbeddedSystemsProgramming）的每一位讀者應該非常熟悉const能 做

10、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。盡管這個答案不是完全的答案，但 我接受它作為一個正確的答案。（如果你想知道更詳細的答案，仔細 讀一下Saks的文章吧。）如果應試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：下而的聲明都是什么意思？constinta;intconsta;constint*8；int*consta;intconstaconst;前兩個的作用是一樣，a是一個常整型數(shù)。第三個意味著a是一 個指向常整型數(shù)的指針（也就是，整型數(shù)是不可修改的，但指針可 以）。第四個意思a是一個指向整型數(shù)的常指針（也就是說，指針指 向的整型數(shù)是可以修改的

11、，但指針是不可修改的）。最后一個意味著 a是一個指向常整型數(shù)的常指針（也就是說，指針指向的整型數(shù)是不 可修改的，同時指針也是不可修改的）。如果應試者能正確回答這些 問題，那么他就給我留下了一個好印象。順帶提一句，也許你可能 會問，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非常有用的信息, 實際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應用目 的。如果你曾花很多時間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學會 感謝這點多余的信息。（當然，懂得用const的程序員很少

12、會留下的 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const可以使編譯器很自然地保護那些不希 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)。Volatile8. 關(guān)鍵字volatile有什么含意?并給出三個不同的例子。一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改 變，這樣，編譯器就不會去假設這個變量的值了。精確地說就是， 優(yōu)化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值, 而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例 子：1）并行設備

13、的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）2) 個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Nonautomaticvariables)3) 多線程應用中被幾個任務共享的變量回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認為這是區(qū)分C程序 員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基木的問題。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)容將會帶來災難。假設被而試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑是否會是這樣)， 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) 一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。

14、2) ; 個指針可以是volatile嗎?解釋為什么。3) ;下面的函數(shù)有什么錯誤：i nt square (vol a ti leint*pt:r)returnptr*ptr;下而是答案：1) 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因為它 可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應該試圖去修改它。2) ;是的。盡管這并不很常見。一個例子是當一個中服務子程序 修該一個指向一個buffer的指針時。3) 這段代碼有點變態(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volatile型參數(shù)，編譯器將 產(chǎn)生類似下面的代碼：intsquare (v

15、ola ti leint*pt:r)inta, b;a二*ptr;b二*ptr;returnab;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期望的平方值!正確的代碼如下:longsquare(volatileintptr)inta;a二*ptr;:returna*a;位操作(Bitmanipulation)9. 嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對變量或寄存器進行位操作。給定一個 整型變量“寫兩段代碼，第一個設置a的bit3,第二個清除a的 bit3o在以上兩個操作中，要保持其它位不變。對這個問題有三種基本的反應1) 不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入

16、式系統(tǒng)的工作。2) 用bitfieldso Bitfields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，同時也保證了的你的 代碼是不可重用的。我最近不幸看到Infineon為其較復雜的通信芯 片寫的驅(qū)動程序，它用到了 bitfields因此完全對我無用，因為我 的編譯器用其它的方式來實現(xiàn)bitfields的。從道德講：永遠不要 讓一個非嵌入式的家伙粘實際硬件的邊。3) 用defines和bitmasks操作。這是一個有極高可移植性的方 法，是應該被用到的方法。最佳的解決方案如下：#defineBIT3(0xl«3)staticinta;voidset_b

17、it3(void)a|=BIT3;voidclear_bit3(void)a&="BIT3;一些人喜歡為設置和清除值而定義一個掩碼同時定義一些說明常 數(shù)，這也是可以接受的。我希望看到幾個要點：說明常數(shù)、匸和&二 操作。訪問固定的內(nèi)存位置(Accessingf ixedmemorylocations)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。在某工程中，要求設置一絕對地址為0x67a9的整型變量的值 為0xaa66o編譯器是一個純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一 任務。這一問題測試你是否知道為了訪問一絕對地址把一個整型數(shù)強制 轉(zhuǎn)換(type

18、cast)為一指針是合法的。這一問題的實現(xiàn)方式隨著個人 風格不同而不同。典型的類似代碼如下：int*ptr;ptr=(int*)0x67a9;*ptr=0xaa55;Amoreobscureapproachis:一個較晦澀的方法是：*(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，這導致了很多編譯開 發(fā)商提供一種擴展一讓標準C支持中斷。具代表事實是，產(chǎn)生了一 個新的關(guān)鍵字_interrupto下而的代碼就使用了interrupt關(guān)鍵 字去定義了一個中斷服務子

19、程序(ISR)，請評論一下這段代碼的。_interruptdoublecompute_area(doubletadius)doublearea=PI*radius*radius;printf("/nArea=%f", area);returnarea;這個函數(shù)有太多的錯誤了，以至讓人不知從何說起了：1) ISR不能返回一個值。如果你不懂這個，那么你不會被雇用的。2) ISR不能傳遞參數(shù)。如果你沒有看到這一點，你被雇用的機會 等同第一項。3) 在許多的處理器/編譯器中，浮點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

20、做浮點運算。此外，ISR應該是短而有效率的，在 ISR中做浮點運算是不明智的。4) 與第三點一脈相承，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，我不會太為難你的。不用說，如果你能 得到后兩點，那么你的被雇用前景越來越光明了。代碼例子(Codeexamples)12. 下面的代碼輸出是什么，為什么？voidfoo(void)unsignedinta=6;intb=20;(a+b>6) ?puts C>6") : puts ("<=6");這個問題測試你是否懂得C語言中的整數(shù)自動轉(zhuǎn)換原則，我發(fā)現(xiàn) 有些開發(fā)者懂得極少這些東

21、西。不管如何，這無符號整型問題的答 案是輸出是>6。原因是當表達式中存在有符號類型和無符號類型 時所有的操作數(shù)都自動轉(zhuǎn)換為無符號類型。因此-20變成了一個非 常大的正整數(shù)，所以該表達式計算出的結(jié)果大于6。這一點對于應 當頻繁用到無符號數(shù)據(jù)類型的嵌入式系統(tǒng)來說是豐常重要的。如果 你答錯了這個問題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。13. 評價下面的代碼片斷：unsignedintzero=0;unsignedintcompzero二OxFFFF;/*1' scomplementofzero*/對于一個int型不是16位的處理器為說，上面的代碼是不正確 的。應編寫如下：unsignedintcompzero= 0;這一問題真正能揭露出應試者是否懂得處理器字長的重要性。在 我的經(jīng)驗里，好的嵌入式程序員非常準確地明口硬件的細節(jié)和它的 局限，然而PC機程序往往把硬件作為一個無法避免的煩惱。到了