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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 中斷是嵌入式系統中重要的組成部分，這導致了許多編譯開發商提供一種擴展：讓標準C支持中斷，產生了一個新的關鍵字__interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt關鍵字去定義了一個中斷服務子程序(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++基礎知識問題
a) 關鍵字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關鍵字的具體作用有哪些 ?
c) 請問下面三種變量聲明有何區別?請給出具體含義
int const *p;
int* const p;
int const* const p;
4 嵌入式系統相關問題
a) 對于整形變量A=0x12345678,請畫出在little endian及big endian的方式下在內存中是如何存儲的。
b) 在ARM系統中，函數調用的時候，參數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)有何區別?
5 設周期性任務P1,P2,P3的周期為T1,T2,T3分別為100，150，400;執行時間分別為20，40，100。請設計一種調度算法進行任務調度，滿足任務執行周期及任務周期。
6 優先級反轉問題在嵌入式系統中是一中嚴重的問題，必須給與足夠重視。
a) 首先請解釋優先級反轉問題
b) 很多RTOS提供優先級繼承策略(Priority inheritance)和優先級天花板策略(Priority ceilings)用來解決優先級反轉問題，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;
c)浮點一般都是不可重入的;
d)printf函數有重入和性能上的問題。
3 a) 用volatile關鍵字定義變量，相當于告訴編譯器，這個變量的值會隨時發生變化，每次使用時都需要去內存里
重新讀取它的值，并不要隨意針對它作優化。
建議使用volatile變量的場所：
(1) 并行設備的硬件寄存器
(2) 一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(全局變量)
(3) 多線程應用中被幾個任務共享的變量
b) 在函數體，一個被聲明為靜態的變量在這一函數被調用過程中維持其值不變。
在模塊內(但在函數體外)，一個被聲明為靜態的變量可以被模塊內所用函數訪問，但不能被模塊外其它函數
訪問。它是一個本地的全局變量。
在模塊內，一個被聲明為靜態的函數只可被這一模塊內的其它函數調用。那就是，這個函數被限制在聲明它的
模塊的本地范圍內使用。
static全局變量與普通的全局變量有什么區別：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別：static局部變量只被初始化一次，下一次依據上一次結果值;
static函數與普通函數有什么區別：static函數在內存中只有一份，普通函數在每個被調用中維持一份拷貝
c) 一個指向常整型數的指針
一個指向整型數的常指針
一個指向常整型數的常指針
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<=4時候，通過R0~R3傳遞，>4的通過壓棧方式傳遞
c) 異常：在產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。在處理器執行到由于編程失誤而導致的錯誤指令時，或者在執行期間出現特殊情況(如缺頁)，必須靠內核處理的時候，處理器就會產生一個異常。
所謂中斷應該是指外部硬件產生的一個電信號，從cpu的中斷引腳進入，打斷cpu當前的運行;
所謂異常，是指軟件運行中發生了一些必須作出處理的事件，cpu自動產生一個陷入來打斷當前運行，轉入異常處理流程。
異步與同步的區別`
5
6 高優先級任務需要等待低優先級任務釋放資源，而低優先級任務又正在等待中等優先級任務的現象叫做優先級反轉優先級繼承策略(Priority inheritance):繼承現有被阻塞任務的最高優先級作為其優先級，任務退出臨界區，恢復初始優先級。
優先級天花板策略(Priority ceilings):控制訪問臨界資源的信號量的優先級天花板。
優先級繼承策略對任務執行流程的影響相對教小，因為只有當高優先級任務申請已被低優先級任務占有的臨界資源
這一事實發生時，才抬升低優先級任務的優先級
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