嵌入式工程师面试笔试总结—

第一章、进程与线程

1、什么是进程、线程，有什么区别？

进程是资源（ CPU 、内存等）分配的基本单位，线程是 CPU 调度和分配的基本单位（程序执行的最小单位）。同一时间，如果CPU 是单核，只有一个进程在执行，所谓的并发执行，也是顺序执行，只不过由于切换速度太快，你以为这些进程在同步执行而已。多核CPU 可以同一时间点有多个进程在执行。

2、多进程、多线程的优缺点

说明：一个进程由进程控制块、数据段、代码段组成，进程本身不可以运行程序，而是像一个容器一样，先创建出一个主线程，分配给主线程一定的系统资源，这时候就可以在主线程开始实现各种功能。

当我们需要实现更复杂的功能时，可以在主线程里创建多个子线程，多个线程在同一个进程里，利用这个进程所拥有的系统资源合作完成某些功能。

优缺点： 1 ）一个进程死了不影响其他进程，一个线程崩溃很可能影响到它本身所处的整个进程。 2 ）创建多进程的系统花销大于创建多线程。3 ）多进程通讯因为需要跨越进程边界，不适合大量数据的传送，适合小数据或者密集数据的传送。多线程无需跨越进程边界，适合各线程间大量数据的传送。并且多线程可以共享同一进程里的共享内存和变量。

3、什么时候用进程，什么时候用线程

1 ）创建和销毁较频繁使用线程，因为创建进程花销大。 2 ）需要大量数据传送使用线程，因为多线程切换速度快，不需要跨越进程边界。3 ）安全稳定选进程；快速频繁选线程；

4、多进程、多线程同步（通讯）的方法

进程间通讯：

（ 1 ）有名管道 / 无名管道（ 2 ）信号（ 3 ）共享内存（ 4 ）消息队列（ 5 ）信号量（ 6 ） socket

线程通讯（锁）：

（ 1 ）信号量（ 2 ）读写锁（ 3 ）条件变量（ 4 ）互斥锁（ 5 ）自旋锁

5、进程线程的状态转换图

（ 1 ）就绪状态：进程已获得除 CPU 外的所有必要资源，只等待 CPU 时的状态。一个系统会将多个处于就绪状态的进程排成一个就绪队列。

（ 2 ）执行状态：进程已获 CPU ，正在执行。单处理机系统中，处于执行状态的进程只一个；多处理机系统中，有多个处于执行状态的进程。

（ 3）阻塞状态：正在执行的进程由于某种原因而暂时无法继续执行，便放弃处理机而处于暂停状态，即进程执行受阻。（这种状态又称等待状态或封锁状态）通常导致进程阻塞的典型事件有：请求 I/O，申请缓冲空间等。一般，将处于阻塞状态的进程排成一个队列，有的系统还根据阻塞原因不同把这些阻塞集成排成多个队列。

进程的三种状态转换

(1) 就绪 → 执行

处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态转变成执行状态。

(2) 执行 → 就绪

处于执行状态的进程在其执行过程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机，于是进程从执行状态转变成就绪状态。

(3) 执行 → 阻塞

正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。

(4) 阻塞 → 就绪

处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。

6、父进程、子进程

父进程调用 fork() 以后，克隆出一个子进程，子进程和父进程拥有相同内容的代码段、数据段和用户堆栈。父进程和子进程谁先执行不一定，看CPU 。所以我们一般我们会设置父进程等待子进程执行完毕。

7、说明什么是上下文切换？

你可以有很多角度，有进程上下文，有中断上下文。

进程上下文：一个进程在执行的时候，CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容，当内核需要切换到另一个进程时，它需要保存当前进程的所有状态，即保存当前进程的进程上下文，以便再次执行该进程时，能够恢复切换时的状态，继续执行。

中断上下文：由于触发信号，导致 CPU中断当前进程，转而去执行另外的程序。那么当前进程的所有资源要保存，比如堆栈和指针。保存过后转而去执行中断处理程序，快读执行完毕返回，返回后恢复上一个进程的资源，继续执行。这就是中断的上下文。

第二章、C/C++题目

1、new和malloc

做嵌入式，对于内存是十分在意的，因为可用内存有限，所以嵌入式笔试面试题目，内存的题目高频。

1 ） malloc 和 free 是 c++/c 语言的库函数，需要头文件支持 stdlib.h ； new 和 delete 是 C++ 的关键字，不需要头文件，需要编译器支持；

2 ）使用 new 操作符申请内存分配时，无需指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算。而malloc则需要显式地支持所需内存的大小。 3 ） new 操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无需进行类型转换，故new 是符合类型安全性的操作符。而 malloc 内存分配成功则是返回 void ，需要通过强制类型转换将 void 指针转换成我们需要的类型。

4 ） new 内存分配失败时，会抛出 bad_alloc 异常。 malloc 分配内存失败时返回 NULL 。

2、在1G内存的计算机中能否malloc(1.2G)？为什么？（2021浙江大华二面问题）

答：是有可能申请 1.2G 的内存的。

解析：回答这个问题前需要知道 malloc 的作用和原理，应用程序通过malloc函数可以向程序的虚拟空间申请一块虚拟地址空间，与物理内存没有直接关系，得到的是在虚拟地址空间中的地址，之后程序运行所提供的物理内存是由操作系统完成的。

3 、extern”C” 的作用

我们可以在 C++ 中使用 C 的已编译好的函数模块，这时候就需要用到 extern”C” 。也就是 extern“C” 都是在c++ 文件里添加的。

extern 在链接阶段起作用（四大阶段：预处理 -- 编译 -- 汇编 -- 链接）。

4、strcat、strncat、strcmp、strcpy哪些函数会导致内存溢出？如何改进？（2021浙江大华二面问题）

strcpy 函数会导致内存溢出。

strcpy 拷贝函数不安全，他不做任何的检查措施，也不判断拷贝大小，不判断目的地址内存是否够用。

char *strcpy（char *strDest，const char *strSrc） 1

strncpy 拷贝函数，虽然计算了复制的大小，但是也不安全，没有检查目标的边界。

strncpy(dest, src, sizeof(dest));

strncpy_s 是安全的strcmp(str1,str2)，是比较函数，若 str1=str2 ，则返回零；若 str1<str2 ，则返回负数；若 str1>str2 ，则返回正数。（比较字符串）

strncat() 主要功能是在字符串的结尾追加 n 个字符。

char * strncat(char *dest, const char *src, size_t n);

strcat() 函数主要用来将两个 char 类型连接。例如：

char d[20]="Golden";
char s[20]="View";
strcat(d,s);
//打印d
printf("%s",d);

输出 d 为 GoldenView （中间无空格）

延伸：

memcpy 拷贝函数，它与 strcpy 的区别就是 memcpy 可以拷贝任意类型的数据， strcpy 只能拷贝字符串类型。

memcpy 函数用于把资源内存（src所指向的内存区域）拷贝到目标内存（dest所指向的内存区域）；有一个size变量控制拷贝的字节数；

函数原型：

void *memcpy(void *dest, void *src, unsigned int count);

5 、static的用法（定义和用途）（必考）

1 ）用 static 修饰局部变量：使其变为静态存储方式 ( 静态数据区 )，那么这个局部变量在函数执行完成之后不会被释放，而是继续保留在内存中。

2 ）用 static 修饰全局变量：使其只在本文件内部有效，而其他文件不可连接或引用该变量。

3 ）用static修饰函数：对函数的连接方式产生影响，使得函数只在本文件内部有效，对其他文件是不可见的（这一点在大工程中很重要很重要，避免很多麻烦，很常见）。这样的函数又叫作静态函数。使用静态函数的好处是，不用担心与其他文件的同名函数产生干扰，另外也是对函数本身的一种保护机制。