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九道常見嵌入式工程師面試題（第二彈）
時間：2021-06-11 來源：華清遠見
我們根據(jù)以往的學(xué)員的面試經(jīng)歷，為大家整理了一些面試經(jīng)常會遇到的題目，希望這些干貨對大家面試有所幫助。話不多數(shù)直接看題：
一.局部變量能否和全局變量重名？
答：能，局部會屏蔽全局。
局部變量可以與全局變量同名，在函數(shù)內(nèi)引用這個變量時，會用到同名的局部變量，而不會用到全局變量。
對于有些編譯器而言，在同一個函數(shù)內(nèi)可以定義多個同名的局部變量，比如在兩個循環(huán)體內(nèi)都定義一個同名的局部變量，而那個局部變量的作用域就在那個循環(huán)體內(nèi)。
二.嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無限循環(huán)，如何用C編寫死循環(huán)
答：while(1){}或者for(;;)
三.關(guān)鍵字static的作用是什么？
答：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。
四.static全局變量與普通的全局變量有什么區(qū)別？static函數(shù)與普通函數(shù)有什么區(qū)別？
答：全局變量(外部變量)的說明之前再冠以static 就構(gòu)成了靜態(tài)的全局變量。
全局變量本身就是靜態(tài)存儲方式，靜態(tài)全局變量當(dāng)然也是靜態(tài)存儲方式。這兩者在存儲方式上并無不同。
這兩者的區(qū)別雖在于非靜態(tài)全局變量的作用域是整個源程序， 當(dāng)一個源程序由多個源文件組成時，非靜態(tài)的全局變量在各個源文件中都是有效的。而靜態(tài)全局變量則限制了其作用域，即只在定義該變量的源文件內(nèi)有效， 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。
由于靜態(tài)全局變量的作用域局限于一個源文件內(nèi)，只能為該源文件內(nèi)的函數(shù)公用，因此可以避免在其它源文件中引起錯誤。
從以上分析可以看出，把局部變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的存儲方式即改變了它的生存期。把全局變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的作用域，限制了它的使用范圍。
static函數(shù)與普通函數(shù)作用域不同。僅在本文件。只在當(dāng)前源文件中使用的函數(shù)應(yīng)該說明為內(nèi)部函數(shù)(static)，內(nèi)部函數(shù)應(yīng)該在當(dāng)前源文件中說明和定義。
對于可在當(dāng)前源文件以外使用的函數(shù)，應(yīng)該在一個頭文件中說明，要使用這些函數(shù)的源文件要包含這個頭文件。
五.進程之間通信的途徑有哪些？
答：進程間通信主要通過管道、消息、信號等途徑進行。
1、無名管道( pipe )：管道是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動，而且只能在具有親緣關(guān)系的進程間使用。進程的親緣關(guān)系通常是指父子進程關(guān)系。
2、高級管道(popen)：將另一個程序當(dāng)做一個新的進程在當(dāng)前程序進程中啟動，則它算是當(dāng)前程序的子進程，這種方式我們成為高級管道方式。
3、有名管道 (named pipe) ：有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系進程間的通信。
4、消息隊列( message queue ) ：消息隊列是由消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊列標(biāo)識符標(biāo)識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點。
5、信號量( semophore ) ：信號量是一個計數(shù)器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內(nèi)不同線程之間的同步手段。
6、信號 ( sinal ) ：信號是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經(jīng)發(fā)生。
7、共享內(nèi)存( shared memory ) ：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個進程創(chuàng)建，但多個進程都可以訪問。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設(shè)計的。它往往與其他通信機制，如信號兩，配合使用，來實現(xiàn)進程間的同步和通信。
8、套接字( socket ) ：套解口也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用于不同機器間的進程通信。
六.死鎖的4個必要條件
答：
1、互斥：某種資源一次只允許一個進程訪問，即該資源一旦分配給某個進程，其他進程就不能再訪問，直到該進程訪問結(jié)束。
2、占有且等待：一個進程本身占有資源（一種或多種），同時還有資源未得到滿足，正在等待其他進程釋放該資源。
3、不可搶占：別人已經(jīng)占有了某項資源，你不能因為自己也需要該資源，就去把別人的資源搶過來。
4、循環(huán)等待：存在一個進程鏈，使得每個進程都占有下一個進程所需的至少一種資源。
當(dāng)以上四個條件均滿足，必然會造成死鎖，發(fā)生死鎖的進程無法進行下去，它們所持有的資源也無法釋放。這樣會導(dǎo)致CPU的吞吐量下降。所以死鎖情況是會浪費系統(tǒng)資源和影響計算機的使用性能的。那么，解決死鎖問題就是相當(dāng)有必要的了。
七.死鎖的處理方式有哪些？
答：死鎖的處理方式主要從預(yù)防死鎖、避免死鎖、檢測與解除死鎖這四個方面來進行處理。
預(yù)防死鎖：
1、資源一次性分配：（破壞請求和保持條件）
2、可剝奪資源：即當(dāng)某進程新的資源未滿足時，釋放已占有的資源（破壞不可剝奪條件）
3、資源有序分配法：系統(tǒng)給每類資源賦予一個編號，每一個進程按編號遞增的順序請求資源，釋放則相反（破壞環(huán)路等待條件）
避免死鎖:
預(yù)防死鎖的幾種策略，會嚴(yán)重地損害系統(tǒng)性能。因此在避免死鎖時，要施加較弱的限制，從而獲得 較滿意的系統(tǒng)性能。由于在避免死鎖的策略中，允許進程動態(tài)地申請資源。因而，系統(tǒng)在進行資源分配之前預(yù)先計算資源分配的安全性。若此次分配不會導(dǎo)致系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)，則將資源分配給進程；否則，進程等待。其中最具有代表性的避免死鎖算法是銀行家算法。
檢測死鎖：
首先為每個進程和每個資源指定一個唯一的號碼；
然后建立資源分配表和進程等待表
解除死鎖：
當(dāng)發(fā)現(xiàn)有進程死鎖后，便應(yīng)立即把它從死鎖狀態(tài)中解脫出來，常采用的方法有：
1、剝奪資源：從其它進程剝奪足夠數(shù)量的資源給死鎖進程，以解除死鎖狀態(tài)；
2、撤消進程：可以直接撤消死鎖進程或撤消代價最小的進程，直至有足夠的資源可用，死鎖狀態(tài).消除為止；所謂代價是指優(yōu)先級、運行代價、進程的重要性和價值等。
八.進程和線程有什么區(qū)別？
答：進程是并發(fā)執(zhí)行的程序在執(zhí)行過程中分配和管理資源的基本單位。線程是進程的一個執(zhí)行單元，是比進程還要小的獨立運行的基本單位。一個程序至少有一個進程，一個進程至少有一個線程。兩者的區(qū)別主要有以下幾個方面：
1. 進程是資源分配的最小單位。
2. 線程是程序執(zhí)行的最小單位，也是處理器調(diào)度的基本單位，但進程不是，兩者均可并發(fā)執(zhí)行。
3. 進程有自己的獨立地址空間，每啟動一個進程，系統(tǒng)就會為它分配地址空間，建立數(shù)據(jù)表來維護代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段，這種操作非常昂貴。而線程是共享進程中的數(shù)據(jù)，使用相同的地址空間，因此，CPU切換一個線程的花費遠比進程小很多，同時創(chuàng)建一個線程的開銷也比進程小很多。
4. 線程之間的通信更方便，同一進程下的線程共享全局變量、靜態(tài)變量等數(shù)據(jù)，而進程之間的通信需要以通信的方式（IPC)進行。不過如何處理好同步與互斥是編寫多線程程序的難點。但是多進程程序更健壯，多線程程序只要有一個線程死掉，整個進程也跟著死掉了，而一個進程死掉并不會對另外一個進程造成影響，因為進程有自己獨立的地址空間。
5. 進程切換時，消耗的資源大，效率低。所以涉及到頻繁的切換時，使用線程要好于進程。同樣如果要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程不能用進程。
6. 執(zhí)行過程：每個獨立的進程有一個程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序入口。但是線程不能獨立執(zhí)行，必須依存在應(yīng)用程序中，由應(yīng)用程序提供多個線程執(zhí)行控制。
優(yōu)缺點：
線程執(zhí)行開銷小，但是不利于資源的管理和保護。線程適合在SMP機器（雙CPU系統(tǒng)）上運行。
進程執(zhí)行開銷大，但是能夠很好的進行資源管理和保護，可以跨機器遷移。
何時使用多進程，何時使用多線程？
對資源的管理和保護要求高，不限制開銷和效率時，使用多進程。
要求效率高，頻繁切換時，資源的保護管理要求不是很高時，使用多線程。
九. 線程是否具有相同的堆棧?
答：真正的程序執(zhí)行都是線程來完成的，程序啟動的時候操作系統(tǒng)就幫你創(chuàng)建了一個主線程。
每個線程有自己的堆棧。
