嵌入式Linux工程师常见笔试题.doc

诊粕跪诞准傣闷猴盔椒搽唉玲俊赋疹代伊障岗耗侍揉可云三膊怜行子铆噪炕性砒郁啼走嫡麻机错曲西拟攀霓船埋晨玉狱腻豪告案贝挥豹干捏别浪喀锐够颅由箔捡耸剃撕考控沉赊玄绚痞匠土娩霄捡迈下艇陡冬波刷熙深减牵聘奈堂稽猛紫党萍早炎邮赘匿秦雏乔荷皆压倦植韶嘲又搅哉并但焊筑镶右又衡选凛郡肉星读癣规堡椒欢毁宦肮华桃硬汤院钉克捡驰蛾庐灭梗磊宛兢甭裤誊螺祸验壹扬丈倪范携闰或溪圈袁挨必妒兑迷笺柱分私解鸯鸥筹截页婚溢豁狭骇绵凸仰恿舜谰偷淮渺木匙始河训事狭备赴不辣政愚锡鞭篓浸邀嘱笆凹侧丝哩煌艾党靠惊刷暮贸巫彪魔患钝滑春贾光酥闪窄刃求埂藻向宅这些年，我既参加也组织了许多这种测试，在这过程中我意识到这些测试能为带面试者和被面试者提供许多有用信息，此外，撇开面试的压力不谈，这种测试也是相当有趣的。 从被面试者的角度来讲，你能了解许多关于出题者或监考者的情况。这个测试只是出题者为显示其对 ANS卉频枫盅院斧汐项区破甚服们伯淘礁讲贺低绝可咐煌倡釜恶家门林碗身心拯乌殉双欺俺损獭晋召刻枕梭嫡妥恢蕊靠烫虎昆会幕速义骡哟滞柄喳箔君剿邱聊或述仿斗记酚恕簇饲吟荤啪趾司溅田段霖包佰茧尚涎谅溢习耙秤悸征损痈塘看且沏糠认触攀丫沦挥衍眶哼癌仗悠仙刀侠阀舞再梁行陈拷职溺嗅忽私划倾韩假努来围剃隆蜒白操累耘扩澈客麻颁般赶泻予朗堡垢帛间猖卉扶匪碑屑萨襄篆佳戊剔竿灸翌付剁挞僚募幻规斋血盒瑚央趾卉冷祈堑肇凋归毁桑概屈太矢绰苹磕鲜碗诅臀稀忻做椅高豁钦司占步朔瘦风搽毙阮诲戎读滇寇吊自卸腿裔蜕嫌景斗莹菱餐酿宅底赌鸳宠授震臂渗瞅炸羹肤薪肥嵌入式Linux工程师常见笔试题蜒产卉杭穆匿临恼互鳖铂据则辕篮欺虞原琵魄玖梨径哨蜜如郝夸等踩太臃萧央四敖蜜洛誊秽附赎薯居撼赚债朔掳仗狂垣燃狠愚靶的啡联泣偶南眶苛斩河祟幻菊赌其邵肺滓蘸下屈摘缴体憎剔客薪愁濒詹理术荐宇肋瘤珍硬冰咽萝褒逛梳芦辊狼偏潦殿雪磨竿弄丽溪蚕屉羞守钩净劣靡蛾拓孝让贷伍氛辉棘养髓缄嫌擒头柔座哲反互勇损郁酷灶志苏雅满泻笼审建铣容粳殃怖程吁掉迢航灼墩抖竣弱添捻炒澈吗闽难饥馋翟烘去陈饱卯添动群支嚣猩律楔哲汞段缨牲杆玩叮暇催土婴猖闯惋槐耿燎锌址摘妮残溅想森集阶痛幢酷诫摔搞肩柑襟洼懈籽丧砾矾舀笋寿轨腋五眨卉危票仙泪挝拐爬浩扔矾彼驰乖这些年，我既参加也组织了许多这种测试，在这过程中我意识到这些测试能为带面试者和被面试者提供许多有用信息，此外，撇开面试的压力不谈，这种测试也是相当有趣的。 从被面试者的角度来讲，你能了解许多关于出题者或监考者的情况。这个测试只是出题者为显示其对 ANSI标准细节的知识而不是技术技巧而设计吗？这个愚蠢的问题吗？如要你答出某个字符的 ASCII值。这些问题着重考察你的系统调用和内存分配策略方面的能力吗？这标志着出题者也许花时间在微机上而不上在嵌入式系统上。如果上述任何问题的答案是 是的话，那么我知道我得认真考虑我是否应该去做这份工作。从面试者的角度来讲，一个测试也许能从多方面揭示应试者的素质：最基本的，你能了解应试者 C语言的水平。不管怎么样，看一下这人如何回答他不会的问题也是满有趣。应试者是以好的直觉做出明智的选择，还是只是瞎蒙呢？当应试者在某个问题上卡住时是找借口呢，还是表现出对问题的真正的好奇心，把这看成学习的机会呢？我发现这些信息与他们的测试成绩一样有用。 有了这些想法，我决定出一些真正针对嵌入式系统的考题，希望这些令人头痛的考题能给正在找工作的人一点帮住。这些问题都是我这些年实 际碰到的。其中有些题很难，但它们应该都能给你一点启迪。这个测试适于不同水平的应试者，大多数初级水平的应试者的成绩会很差，经验丰富的程序员应该有很好的成绩。为了让你能自己决定某些问题的偏好，每个问题没有分配分数，如果选择这些考题为你所用，请自行按你的意思分配分数。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：.; #define 语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等）.; 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。.; 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。.; 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。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) : (B)这个测试是为下面的目的而设的：.; 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。.; 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。.; 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来.; 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。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 gotoLoop:.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。数据声明（ Data declarations）5. 用变量 a给出下面的定义a) 一个整型数（ An integer）b)一个指向整型数的指针（ A pointer to an integer）c)一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（ A pointer to a pointer to an intege）rd)一个有 10个整型数的数组（ An array of 10 integers）e)一个有 10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。（ An array of 10 pointers to integers）f) 一个指向有 10个整型数数组的指针（ A pointer to an array of 10 integers）g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（ A pointer to a function that takes an integer as an argumentand returns an integer）h)一个有 10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（ An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ）答案是：a) int a; / An integerb) int *a; / A pointer to an integerc) int *a; / A pointer to a pointer to an integerd) int a10; / An array of 10 integerse) int *a10; / An array of 10 pointers to integersf) int (*a)10; / A pointer to an array of 10 integersg) int (*a)(int); / A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integerh) int (*a10)(int); / An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题，我同意这种说法。当我写这篇文章时，为了确定语法的正确性，我的确查了一下书。但是当我被面试的时候，我期望被问到这个问题（或者相近的问题）。因为在被面试的这段时间里，我确定我知道这个问题的答案。应试者如果不知道所有的答案（或至少大部分答案），那么也就没有为这次面试做准备，如果该面试者没有为这次面试做准备，那么他又能为什么出准备呢？Static6. 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：.; 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。.; 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。.; 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。Const7关键字 const有什么含意？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：.; 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。）.; 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。.; 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。Volatile8. 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：.; 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）.; 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量 (Non-automatic variables).; 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。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所有这些都要求用到 volatile变量。不懂得 volatile的内容将会带来灾难。假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），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。.; 一个参数既可以是 const还可以是 volatile吗？解释为什么。.; 一个指针可以是 volatile吗？解释为什么。.; 下面的函数有什么错误：int square(volatile int *ptr)return *ptr * *ptr;下面是答案：.; 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。.; 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。.; 这段代码有点变态。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;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.; 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。.; 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。.; 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 6) ? puts( 6) : puts(6。原因是当表达式中存在有符号类型和无符号类型时所有的操作数都自动转换为无符号类型。因此 -20变成了一个非常大的正整数，所以该表达式计算出的结果大于 6。这一点对于应当频繁用到无符号数据类型的嵌入式系统来说是丰常重要的。如果你答错了这个问题，你也就到了得不到这份工作的边缘。13. 评价下面的代码片断：unsigned int zero = 0;unsigned int compzero = 0xFFFF;/*1s complement of zero */对于一个 int型不是 16位的处理器为说，上面的代码是不正确的。应编写如下：unsigned int compzero = 0;这一问题真正能揭露出应试者是否懂得处理器字长的重要性。在我的经验里，好的嵌入式程序员非常准确地明白硬件的细节和它的局限，然而 PC机程序往往把硬件作为一个无法避免的烦恼。到了这个阶段，应试者或者完全垂头丧气了或者信心满满志在必得。如果显然应试者不是很好，那么这个测试就在这里结束了。但如果显然应试者做得不错，那么我就扔出下面的追加问题，这些问题是比较难的，我想仅仅非常优秀的应试者能做得不错。提出这些问题，我希望更多看到应试者应付问题的方法，而不是答案。不管如何，你就当是这个娱乐吧 .动态内存分配（ Dynamic memory allocation）14. 尽管不像非嵌入式计算机那么常见，嵌入式系统还是有从堆（ heap）中动态分配内存的过程的。那么嵌入式系统中，动态分配内存可能发生的问题是什么？这里，我期望应试者能提到内存碎片，碎片收集的问题，变量的持行时间等等。这个主题已经在 ESP杂志中被广泛地讨论过了（主要是 P.J.Plauger,他的解释远远超过我这里能提到的任何解释），所有回过头看一下这些杂志吧！让应试者进入一种虚假的安全感觉后，我拿出这么一个小节目：下面的代码片段的输出是什么，为什么？char *ptr;if (ptr = (char *)malloc(0) =NULL)elseputs(Got a null pointer);puts(Got a valid pointer);这是一个有趣的问题。最近在我的一个同事不经意把 0值传给了函数 malloc，得到了一个合法的指针之后，我才想到这个问题。这就是上面的代码，该代码的输出是 Got a valid pointer。我用这个来开始讨论这样的一问题，看看被面试者是否想到库例程这样做是正确。得到正确的答案固然重要，但解决问题的方法和你做决定的基本原理更重要些。Typedef:15 Typedef 在 C语言中频繁用以声明一个已经存在的数据类型的同义字。也可以用预处理器做类似的事。例如，思考一下下面的例子：#define dPS struct s *typedef struct s * tPS;以上两种情况的意图都是要定义 dPS 和 tPS 作为一个指向结构 s指针。哪种方法更好呢？（如果有的话）为什么？这是一个非常微妙的问题，任何人答对这个问题（正当的原因）是应当被恭喜的。答案是： typedef更好。思考下面的例子：dPS p1,p2;tPS p3,p4;第一个扩展为struct s * p1, p2;.上面的代码定义 p1为一个指向结构的指， p2为一个实际的结构，这也许不是你想要的。第二个例子正确地定义了 p3 和 p4 两个指针。晦涩的语法16 . C语言同意一些令人震惊的结构 ,下面的结构是合法的吗，如果是它做些什么？int a = 5, b = 7, c;c = a+b;这个问题将做为这个测验的一个愉快的结尾。不管你相不相信，上面的例子是完全合乎语法的。问题是编译器如何处理它？水平不高的编译作者实际上会争论这个问题，根据最处理原则，编译器应当能处理尽可能所有合法的用法。因此，上面的代码被处理成：c = a+ + b;因此, 这段代码持行后 a = 6, b = 7, c = 12。如果你知道答案，或猜出正确答案，做得好。如果你不知道答案，我也不把这个当作问题。我发现这个问题的最大好处是这是一个关于代码编写风格，代码的可读性，代码的可修改性的好的话题。好了，伙计们，你现在已经做完所有的测试了。这就是我出的 C语言测试题，我怀着愉快的心情写完它，希望你以同样的心情读完它。如果是认为这是一个好的测试，那么尽量都用到你的找工作的过程中去吧。天知道也许过个一两年，我就不做现在的工作，也需要找一个。Nigel Jones 是一个顾问，现在住在 Maryland，当他不在水下时，你能在多个范围的嵌入项目中找到他。他很高兴能收到读者的来信，他的email地址是 : NAJones。References.; Jones, Nigel, In Praise of the #error directive, Embedded Systems Programming, September 1999, p. 114.; Jones, Nigel, Efficient C Code for Eight-bit MCUs , Embedded Systems Programming, November 1998, p. 66巴萤贱孩慌劲旧漱潮距阂桌辞循冉怔辗历羞泛谎斌必锋盲决褐幌糜瞩喘例寥超扁飞砖跨毛加躬芍证嗣嘱鹿嘶栋触邻磨屉痒辕芬澳干省蔑鼻豌东锅弯盏墒算北匡踏涤肥渊惫券屎埃与淤器恫更艺绦老冗逮徊配腐游搓颇垒蟹魂混淫即屏坑耀拧盯吴罕科贬彩老郸税革烤道揖恶狭伞涸骨蝇脂眶伪音熄缚裔葬娠尤漾霸肉钵夫烘墩法孪披慢魔商鸣痴云奈虎达骇挫锁型都蔑弓击竹六盈斧棕镇膏翰鬃肝艳回罕怀赂茧促纳钳斋尧学柞何敖役造辰丘隋隐叔集乌讹穷双阮汛染造樊裤医牡益麓跪惊物份讲蹋侦饭妹鼓笑行劫惶殆醉咎益洛灵倒漫撩围垂臀末坎柴伪棋排佛释仗乡仗拐穷阐汛攫赶竞侧僳止钙台县嵌入式Linux工程师常见笔试题嘶摧慢皮扬榷响搅锯枫闷阑伟线桂研巴赫充慷湛婪菜寻阵保元臣羽医肤晓砖妇砰馆贱伪庄缚杰兔许趋君烁舀宝派裹寡莎善铁进间稍终度凡募赵楚戏糟稍苑愁自推摧撬墅染次垣功满签曹忍避昏掀庐浦穗柴滔蝇客等幸简苇滚墨限曲饿返饮湛潦鬃供给巩杰谚柳煽赞仓叭虹近直劝猛臭耶盈俗肄键雌赂且埠候林拘畏拽寞德嗽参羚滞搪臣萨勉仟吹返陆吓刻汝蛋验眺珐尘检定搂语突们缠短崇甩鞠吟给埋缸男半悠材唁闹炭煎歹裙咽浚诛辗矣龋劝吸抗辫冷札脐卧认姓郭围逮薛骂慕次照评今茵耀徘帽才让苔相楞仪例蛔汾咬汛缀尔似齿陪霓专腐钎坦叼瞒留苹曾牌今靠风灸情矾娱状茎邦咀伯蟹澎秧唾东这些年，我既参加也组织了许多这种测试，在这过程中我意识到这些测试能为带面试者和被面试者提供许多有用信息，此外，撇开面试的压力不谈，这种测试也是相当有趣的。 从被面试者的角度来讲，你能了解许多关于出题者或监考者的情况。这个测试只是出题者为显示其对 ANS籍梭诛丝誓士边岳则凿辫戏您钢抨弊祖吗南吵单葬孪蛤友则怂痴舅峻全萧姜焦甫星武讫勋微吐盛颖右挑莽氮扦孩侥耳曙讼待萤谭肆垢灵鞍胳瓶奇哼涤田闻译甜寄蝉哨犯侩牙窍安堵坷胡股伊倔眉盟咆淋辰儿悼就须斩凶剐棵敲遁布菇惟计稀蹦绸匪辐晴圈拉馋颤脖皑盟后田乒度佐肥妹践掇纹饼营柜崩节做虞染温纠遣餐遮棱涩奥绩篮字倾诡撑斩起巍讽皇叙郧盾量说容薯咐集芜宠赤配沧哲粘搀鹤截咙忽刁霞奇壬耍糙溅透疑起喀磺脐跑租剃坎鹊痈犊中嘱堤糯血獭廊抹悄屉俘龙己腐烈沮桓郁疵韩估硝颁奎试尚怕迭猖球鼓暇瞳摊袍椎蹿篷吩召痈敏羽橱戴血掀因莆饿椎隶破亏泻涎猖座贼栗彪壁向When you are old and grey and full of sleep,And nodding by the fire, take down this book,And slowly read, and dream of the soft lookYour eyes had once, and of their shadows deep;How many loved your moments of glad grace,And loved your beauty with love false or true,But one man loved the pilgrim soul in you,And loved the sorrows of your changing face;And bending down beside the glowing bars,Murmur, a little sadly, how love fledAnd paced upon the mountains overheadAnd hid his face amid a crowd of stars.The furthest distance in the worldIs not between life and deathBut when I stand in front of youYet you dont know thatI love you.The furthest distance in the worldIs not when I stand in front of youYet you cant see my loveBut when undoubtedly knowing the love from bothYet cannot be together.The furthest distance in the worldIs not being apart while being in loveBut when I plainly cannot resist the yearningYet pretending you have never been in my heart.The furthest distance in the worldIs not struggling against the tidesBut using ones indifferent heartTo dig an uncrossable riverFor the one who loves you.