Embedded Software Design Engineer

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1 读程序段，回答问题
int main(int argc,char *argv[])
{
    int c=9,d=0;
    c=c++%5;
    d=c;
    printf("d=%d\n",d);
    return 0;
}
a) 写出程序输出
b) 在一个可移植的系统中这种表达式是否存在风险？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) 写出程序输出
b) 编译器如果安排各个变量(a,b,c,d)在 内存中的布局(eg. stack,heap,data section,bss section),最好用图形方式描述。

2 中断是嵌入式系统中重要的组成部分，这导致了许多编译开发商提供一种扩展：让标准C支持中 断，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),请评论以下这段代码。
__interrupt double compute_area(double radius)
{
double area = PI * radius *radius;
printf("nArea = %f", area);
return area;
}

3 C/C++基础知识问题
a) 关键字volatile在编译时 有什么含义?并给出三个不同使用场景的例子(可以伪 代码或者文字描述)。
b) C语言中static关键字的具体作用有哪些 ?
c) 请问下面三种变量声明有何区别?请给出具体含义
     int const *p;
     int* const p;
     int const* const p;

4 嵌入式系统相关问题
a) 对于整形变量A=0x12345678,请 画出在little endian及big endian的方式下在内存中是如何存储的。
b) 在ARM系统中，函数调用的时候，参数是通过哪种方式传递的?
c) 中断(interrupt,如键盘中断)与异常(exception,如 除零异常)有何区别?

5 设周期性任务P1,P2,P3的周期为T1,T2,T3分别为100，150，400；执行 时间分别为20，40，100。请设 计一种调度算法进行任务调度，满足任务执行周期及任务周期。

6 优先级反转问题在嵌入式系统中是一中严重的问题，必须给与足够重视。
a) 首先请解释优先级反转问题
b) 很多RTOS提供优先级继 承策略(Priority inheritance)和优先级天花板策略(Priority ceilings)用来解决优先级反转问题，请讨论这两种策略。

 

参考答案:

1 5
存在风险，因为c=c++%5;这个表达式对c有 两次修改，行为未定义，c的值不确定
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;
}

2 a)ISR不能返回一个值；
b)ISR不能传递参数；
c)浮点一般都是不可重入的；
d)printf函数有重入和性能上的问题。

3 a) 用volatile关键字定义变量，相当于告诉编译器，这个变量的值会随时发生变化，每次使用 时都需要去内存里

重新读取它的值，并不要随意针对它作优化。

建议使用volatile变量的场 所：
(1) 并行设备的硬件寄存器
(2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量（全局变量）
(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

b) 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。
     static全局变量与普通的全局变量有什么区别：static全 局变量只初使化一次，防止在其他文件单元中被引用;
     static局部变量和普通局部变量有什么区别：static局部变量只被初始化一次，下一次依据上一次结果 值；
     static函数与普通函数有什么区别：static函数在内存 中只有一份，普通函数在每个被调用中维持一份拷贝

c) 一个指向常整型数的指针
     一个指向整型数的常指针
     一个指向常整型数的常指针

4

a) 0x12345678
little endian        big endian 刚好反过来
高地址--〉 0x12      低地址--〉 0x12
             0x34                 0x34
             0x56                 0x56
低地址--〉 0x78      高地址--〉 0x78
b)参数<=4时候，通过R0~R3传递，>4的 通过压栈方式传递

c)   异常：在产生时必须考虑与处理器的时钟同步，实践上，异常也称为同步中断。在处理器执行到由于编程失误而导致的错误指令时，或者在执行期间 出现特殊情况(如缺页)，必须靠 内核处理的时候，处理器就会产生一个异常。

所谓中断应该是指外部硬件产生的一个电信号，从cpu的中断 引脚进入，打断cpu当前的运行；
所谓异常，是指软件运行中发生了一些必须作出处理的事件，cpu自动产 生一个陷入来打断当前运行，转入异常处理流程。
异步与同步的区别`

5

6 高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务又正在等待中等优先级任务的现象叫做优先级反转
优先级继承策略(Priority inheritance):继承现有被阻塞任务的最高优先级作为其优先级，任务退出临界区，恢复初始优先级。
优先级天花板策略(Priority ceilings):控制访问临界资源的信号量的优先级天花板。
优先级 继承策略对任务执行流程的影响相对教小，因为只有当高优先级任务申请已被低优先级任务占有的临界资源这一事实发生时，才抬升低优先级任务的优先级。