（七）嵌入式面试题收集:8道

题目 1

请完成下面的宏定义，作用是获得 a 和 b 两个参数中的较大者：#define max(a, b) ____

答案：((a) > (b) ? (a) : (b))解析：利用三元运算符实现，为避免宏展开时的优先级问题，给 a 和 b 都加上括号。

题目 2

用预处理指令#define声明一个常数，用以表明一年中有多少秒（忽略闰年问题）：#define ____

答案：ONE_YEAR_SECONDS (365 * 24 * 60 * 60)解析：一年 365 天，每天 24 小时，每小时 60 分钟，每分钟 60 秒，通过乘法计算总秒数。

题目 3

下面代码包括 2 个函数，第一个函数是中断服务程序用于从温度传感器中读取数据，第二个函数用于比较温度是否一致。它是否包括错误？如有，该如何修正？

static int __g_temperatures[2];__interrupt void isr_temperatures_read (void)
{__g_temperatures[0] = temperature_sensor1_read(); /* Get Temperature from Sensor 1 */__g_temperatures[1] = temperature_sensor2_read(); /* Get Temperature from Sensor 2 */
}void main (void)
{while (1) {if (__g_temperatures[0] != __g_temperatures[1]) {;/* Alarm */}}
}

答案：存在错误。问题分析：在中断服务程序和主程序之间共享全局变量__g_temperatures时，没有做原子操作保护，可能导致数据竞争（主程序读取时，中断程序可能正在修改数组元素）。修正方法：添加一个 ** volatile 类型的标志位或使用互斥机制 **（如关中断保护）来确保数据读取的原子性。例如：

static volatile int __g_temperatures[2];
static volatile int flag = 0;__interrupt void isr_temperatures_read (void)
{__g_temperatures[0] = temperature_sensor1_read();__g_temperatures[1] = temperature_sensor2_read();flag = 1; // 标记数据已更新
}void main (void)
{while (1) {if (flag) {flag = 0; // 重置标志if (__g_temperatures[0] != __g_temperatures[1]) {;/* Alarm */}}}
}

题目 4

请给下面代码段中的变量按存放位置（指针变量指的是指针指向的内存）进行归类：

static int static_int;
int  public_int;
int  initialized = 4;

• 只读存储：____
• 可读写存储：____
• 堆：____
• 栈：____

答案

• 只读存储：无（本题变量均为可读写）
• 可读写存储：static_int、public_int、initialized
• 堆：无（本题无动态内存分配）
• 栈：无（本题变量为全局 / 静态变量，非栈上的局部变量）解析：static_int是静态全局变量，存放在可读写的静态存储区；public_int和initialized是全局变量，也存放在可读写的静态存储区。栈用于存放函数局部变量、函数参数等，堆用于动态内存（如malloc分配），本题无对应场景。

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宏定义解释

• 对于第一段宏定义代码：

  • static const u16_t memp_sizes[] = {
  • #define MEMPOOL(name,num,size,desc) (size),
  • #include "std.h"
  • };这段代码的作用是定义一个存储内存池块大小的数组 memp_sizes。当包含头文件 std.h 时，其中的 MEMPOOL 宏会被展开为对应的 size（内存块大小），从而将各个内存池的块大小依次填入 memp_sizes 数组中。例如 MEMPOOL(B_PCB,3,30,"B_PCB") 会将 30 作为一个元素加入该数组。

• 对于第二段宏定义代码：

  • static u8_t memp_memory[3
  • #define MEMPOOL(name,num,size,desc) + ((num) * (size))
  • #include "std.h"
  • };这段代码的作用是定义一个存储内存池实际内存的数组 memp_memory。MEMPOOL 宏在这里展开为 (num) * (size)（内存块数量乘以每个块的大小），从而计算出该内存池所需的总内存大小，多个内存池的内存大小累加后确定 memp_memory 数组的总长度，用于分配内存池的实际存储区域。

链表摘除节点函数补充

函数用于从链表中摘除指定节点，补充后的完整代码如下：

typedef void **list_t;struct list {struct list *next;
};void list_remove (list_t list, void *item)
{struct list *l, *r;if (*list == NULL) {return;}r = NULL;for (l = *list; l != NULL; l = l->next) {if (l == item) {if (r == NULL) {*list = l->next; // 摘除头节点时，更新链表头指针} else {r->next = l->next; // 摘除中间或尾节点时，更新前驱节点的next指针}l->next = NULL;return;}r = l; // 保存当前节点作为下一个节点的前驱}
}

解析：

• 变量 r 用于保存当前节点 l 的前驱节点。
• 当找到要摘除的节点 item（即 l == item）时：
  • 若 r == NULL，说明要摘除的是头节点，此时需要将链表头指针 *list 更新为 l->next。
  • 若 r != NULL，说明要摘除的是中间或尾节点，此时将前驱节点 r 的 next 指针指向 l->next，即可跳过当前节点 l。
  • 最后将 l->next 置为 NULL，完成节点摘除并返回。

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问题 5：多任务调用计数器函数的问题及解决

原代码：

static int __g_counter;
os_semaphore_t __g_sem_plus;
os_semaphore_t __g_sem_minus;void counter_increment(int count)
{os_semaphore_take(__g_sem_plus);__g_counter += count;os_semaphore_give(__g_sem_plus);
}void counter_decrement(int count)
{os_semaphore_take(__g_sem_minus);__g_counter -= count;os_semaphore_give(__g_sem_minus);
}

问题分析：全局变量__g_counter被counter_increment和counter_decrement两个函数共享，但分别使用__g_sem_plus和__g_sem_minus两个不同信号量保护。当多任务（A、B、C）同时调用这两个函数时，可能导致__g_counter的读写冲突（例如：一个任务执行+count时，另一个任务同时执行-count，导致计数结果错误）。

解决方法：使用同一个信号量对__g_counter的所有操作进行互斥保护，确保每次只有一个任务能修改计数器。修改后代码：

static int __g_counter;
os_semaphore_t __g_sem_counter; // 统一的互斥信号量void counter_increment(int count)
{os_semaphore_take(__g_sem_counter); // 获取锁__g_counter += count;os_semaphore_give(__g_sem_counter); // 释放锁
}void counter_decrement(int count)
{os_semaphore_take(__g_sem_counter); // 获取锁__g_counter -= count;os_semaphore_give(__g_sem_counter); // 释放锁
}

问题 6：字符接收与处理任务的错误分析

原代码逻辑：

• 任务 1（task_get_characters）：接收字符，按紧急程度投递到URGENT_QUEUE（紧急队列）或NORMAL_QUEUE（普通队列）。
• 任务 2（task_consume_characters）：死循环中先从紧急队列取字符（os_queue_pend(URGENT_QUEUE, WAIT_FOREVER)），再从普通队列取字符（os_queue_pend(NORMAL_QUEUE, WAIT_FOREVER)）。

错误指出：任务 2 会导致普通队列的字符可能永远无法被处理。原因是：os_queue_pend(URGENT_QUEUE, WAIT_FOREVER)表示 “无限等待紧急队列的字符”，若紧急队列长期无数据，任务 2 会一直阻塞在该语句，即使普通队列有字符也无法处理（普通队列被 “饿死”）。

修正思路：对紧急队列使用有限超时等待（如os_queue_pend(URGENT_QUEUE, 10)，超时 10 个时间单位），超时后立即检查普通队列，确保普通队列能被轮询到。

问题 7：32 位 CPU 下结构体成员偏移量计算

代码：

#define offsetof(type, member) ((size_t)&((type*)0)->member)typedef struct a_struct {char ch;short data;long value;void *buf;
} a_struct;int main(void)
{printf("%d, %d, %d, %d\n",offsetof(a_struct, ch),offsetof(a_struct, data),offsetof(a_struct, value),offsetof(a_struct, buf));
}

能否正常工作：能正常工作。打印结果：0, 2, 4, 8

解析（32 位 CPU 对齐规则）：

• ch（char）：首成员，偏移 0 字节（1 字节大小）。
• data（short）：需 2 字节对齐，ch占 1 字节，补 1 字节填充（padding），故偏移 2 字节（2 字节大小）。
• value（long）：需 4 字节对齐，前两个成员总占用 4 字节（1+1+2），故偏移 4 字节（4 字节大小）。
• buf（void*）：需 4 字节对齐，value占 4 字节（偏移 4~7），故偏移 8 字节（4 字节大小）。