嵌入式软件

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一、C语言

1.1、局部变量能否和全局变量重名

能，局部会屏蔽全局

1.2、如何用C编写死循环

while (1){} 或者 for ( ; ; )

1.3、new和malloc

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

2）、使用new操作符申请内存分配时，无需制定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算；而malloc则需要支持本地所分配的大小。

1.4、static的用法（定义和用途）

static限制作用域

在C语言中，关键字static有三个明显的作用：

1）、用static修饰局部变量：使其变为静态存储方式，那么这个局部变量执行完成时不会被释放，继续保留在内存中。

2）、用static修饰全局变量：使其在本文件内部有效，而其他文件不可以被引用或链接该变量。

3）、用static修饰函数：使函数只在本文件内部有效，对其他文件不可见，这样的函数又叫静态函数；使用静态函数的好处，不用担心与其他文件的同名函数产生干扰，也是对函数本身保护的一种机制。

1.5、const的用法（定义与用途）

const主要用来修饰变量、函数形参和类成员函数：

1）、用const修饰常量：定义时就初始化，以后不能修改。

2）、用const修饰形参：func (const int a) {} 该函数在函数内不能改变。

3）、用const修饰成员函数：该函数对成员变量只能进行只读操作，就是不能修改成员变量的数值。

下面声明都是什么意思？

const int a;
int const a;
const int *a;
int *const a;
int const * a const;

第一个和第一个作用是一样的，a是常整型数。

第三个意味着a是一个指向整型数的指针。（整型数不可修改，但指针可以）

第四个意思是a是一个指向整型数的常数的指针。（指针指向的整型数是可以修改的，但指针是不可修改的）

第五个意味着a是一个指向整型数的常指针。（指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的）

结论和记忆方法：
(1) const在*前面,就表示const作用于p所指向的量。所以这时候p所指向的是个常量。
(2) const在*后面,表示p本身是常量,但是p指向的不一定是常量。
(3) *在const中间，表示p本身是常量，p指向的也是个常量。

1.6、const常量和#define的区别（编译阶段、安全性、内存占用等）

用#define max 100; 定义的常量没有类型（不进行类型安全检查，可能会出现意想不到的错误），所给出的是一个立即数，编译器只是把所定义的常量值与所在的常量名字联系起来，define所定义的宏变量在预处理阶段的时候进行替换，在程序中使用到该常量的地方都要进行拷贝替换。

用const int max = 255; 定义的常量有类型（编译时会进行类型检查）名字，存储在静态区域中，在编译时确定其值。在程序运行过程中const变量只有一个拷贝，而#define所定义的宏变量却又多个拷贝，所以宏定义在程序运行过程中所消耗的内存比const变量的大很多。

1.7、volatile作用和用法

一个定义为volatile的变量是说这变量可能被意想不到的改变，这样不会假设这个变量的值了。

以下几种情况都会用到volatile：

1）、并行设备的硬件存储器。

2）、一个中断服务子程序会访问到的非自动变量。

3）、多线程应用中被几个任务共享的变量。

1.8、变量的作用域（全局变量和局部变量）

全局变量：

在所有函数体外部定义，程序所在的部分（甚至其他文件中的代码）都可以使用。

全局变量不受作用域的影响（也就是全局变量的生命周期一直到程序的结束）。

局部变量：

出现在一个作用域内，它们是局限于一个函数的。

局部变量经常被称为自动变量，它们进入作用域时自动生成，离开作用域时自动消失。

关键字auto可以显示说明这个问题，但是局部变量默认为auto，所以没有必要声明auto。

局部变量可以和全局变量重名，在局部变量作用域范围内，全局变量失效，采用的是局部变量的值。

1.9、sizeof与strlen（字符串，数组）

1）、如果是数组：

#include 
int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printf("sizeof 数组名 = % d\n", sizeof(a));
    printf("sizeof *数组名 = % d\n", sizeof(*a));
}

运行结果：

sizeof 数组名=20
sizeof *数组名=4

2)、如果是指针，sizeof只会检测到指针的类型，指针都是占用4字节的空间（32位机器）。

sizeof是什么？ 是一个操作符，也是关键字，就不是一个函数，这和strlen()不同，strlen()是一个函数。

1.10、与或非，异或。运算符优先级

1.11、递归函数与回调函数的区别是什么？

答：回调是一个函数把非当前函数当做参数传递到自身内部来调用；而递归是自己调用自己。

1.12、为什么要用回调函数呢？

答：我们对回调函数的使用无非是对函数指针的应用，函数指针的概念本身很简单，但是把函数指针应用于回调函数就体现了一种解决问题的策略，一种设计系统的思想。

1.13、系统调用和函数调用的区别

系统调用是最底层的应用，是面向硬件的。而库函数的调用是面向开发的，相当于应用程序的API（即预先定义好的函数）接口。

1.14、段错误发生的原因

段错误：是指访问的内存超过了系统给程序分配的内存空间

原因：

访问不存在的内存空间

访问只读的内存空间

访问系统保护的内存空间

栈溢出

1.15、什么时候会造成内存泄漏

常见的内存泄漏

（1）内存分配未成功，却使用了它

（2）内存分配成功，但尚未初始化就引用它

（3）内存分配成功且初始化，但操作越过了内存的边界

（4）忘记释放内存，造成内存泄漏

（5）释放了内存却继续使用它

1.16、什么是大小端模式

0x123456在内存中的存储方式：

大端模式 低地址—>高地址 0x12 | 0x34 | 0x56

小端模式 低地址—>高地址 0x56 | 0x34 | 0x12

指针方式来判断机器的大小端

#include 

// 如果是小端模式则返回1，大端模式则返回0
int is_little_endian2(void)
{
    int a = 1;
    char b = *((char *)(&a)); // 指针方式其实就是共用体的本质

    return b;
}

int main(void)
{
    int i = is_little_endian2();
    if (i == 1)
    {
        printf("小端模式\n");
    }
    else
    {
        printf("大端模式\n");
    }

    return 0;
}

1.17、全局变量可以声明定义在头文件中？

注意头文件中不可以放变量的定义！！！一般情况下头文件中只放变量的声明，因为头文件要被其他文件包含（即#include），如果把定义放到头文件的话，就不能避免多次定义变量，C++不允许多次定义变量，一个程序中对指定变量的定义只有一次，声明可以无数次。

1.18、C语言中各种数据类型与“0”的比较详解

（1）int类型数据和0比较

if (a == 0) 或者 if (a != 0)

（2）float类型与0比较

const float N = 0.0001;
if ((a >= N) && (a <= N))

不建议写成：
if (a == 0) 或者 if (a != 0)

（3）bool类型与0比较

建议写成：if (a) 或者 if (!a)

（4）指针类型与0比较

if (p == NULL) 或者 if (p != NULL)

1.19、C语言中什么是位段

位段(bit-field)是以位为单位来定义结构体(或联合体)中的成员变量所占的空间。含有位段的结构体(联合体)称为位段结构。采用位段结构既能够节省空间，又方便于操作。

1.20、简述什么是地址传递和值传递，并简述两者的区别

值传递只是将变量的内容复制一份而已，函数进行操作的其实是另一个变量，只是另一个变量的值和传递的变量值是相同的。

而地址传递是直接把变量的地址传递给函数，这时函数是直接对原来的变量进行操作的。所以值会变化。

1.21、C语言中调用函数如何返回多个值

通过使用指针，在函数调用时，传递带有地址的参数，并使用指针更改其值；这样，修改后的值就会变成原始参数。

1.22、函数中能否返回一个局部变量地址

一般来说，函数是可以返回局部变量的。局部变量的作用域只在函数内部，在函数返回后，局部变量的内存已经释放了。

1.23、栈的特点是什么

栈的特点是先进后出。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。

1.24、C语言中用了#define，作用范围是从哪到哪

define只在当前文件有效，如果是在头文件中定义的，则引用过头文件的文件都有效

1.25、C语言中定义常量有几种方式

定义常量PI的两种方式：

#define PI 3.1415926f;

const float pi 3.1415926f;

1.26、程序的局部变量存在于哪里，全局变量存在于哪里，动态申请数据存在于哪里。

程序的局部变量存在于栈区；

全局变量存在于静态区；

动态申请数据存在于堆区。

1.27、do……while和while有什么区别？

do……while是先循环再判断，while是先判断再循环。

二、Linux

2.1、Linux内核的组成部分

Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。

2.2、Linux系统的组成部分

Linux系统一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。

2.3、系统调用与普通函数调用的区别

1）、系统调用：

· 使用INT和IRET指令，内核和应用程核态，从而可以使用特权指令操控设备

· 依赖于内核，不保证移植性

· 在用户空间和内核上下文环境间切换

· 是操作系统的一个入口点

2）、普通函数调用：

· 使用CALL和RET指令，调用时没有堆

· 平台移植性好

· 属于过程调用，调用开销较小

· 一个普通功能函数的调用

2.4、内核态，用户态的区别

内核态，操作系统在内核态运行—运行操作系统程序

用户态，应用程序只能再用户态运行—运行用户程序

2.5、BootLoader、内核、根文件的关系

启动顺序：bootloader→linux kernel→rootfile→app

2.6、BootLoader启动的两个阶段

Stage1：汇编语言

Stage2：C语言

2.7、Linux下检查内存状态的命令

查看进程：top

查看内存：free

cat/proc/meminfo

vmstat

2.8、一个程序从开始运行到结束的完整过程（四个过程）

预处理(Pre-Processing)、编译(Compiling)、汇编(Assembling)、链接(Linking)

2.9、什么是堆，栈，内存泄漏和内存溢出？

栈由系统操作，程序员不可以操作。

所以内存泄漏是指堆内存的泄漏。

堆内存是指程序从堆中分配的，大小任意的，使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc，new等函数从堆中分配到一块内存，使用完后，程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块，否则，这块内存就不能被再次使用。

内存溢出：你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。

内存越界：向系统申请了一块内存，而在使用内存时，超出了申请的范围（常见的有使用定大小数组时发生内存越界）

内存溢出问题是C语言或者C++语言所固有的缺陷，它们既不检查数组边界，又不检查类型可靠性（type-safety）。

2.10、死锁的原因、条件

产生死锁的原因主要是：

1）、因为系统资源不足

2）、进程运行推进的顺序不合适

3）、资源分配不当等

2.11、硬链接与软链接

1）、硬链接

硬链接只能引用同一文件系统中的文件。它引用的是文件在文件系统中的物理索引（也称为inode）。当你移动或删除原始文件时，硬链接不会被破坏，因为它所引用的是文件的物理数据而不是文件在文件结构中的位置。

硬链接的文件不需要用户有访问原始文件的权限，也不会显示原始文件的位置，这样有助于文件的安全。如果你删除的文件有相应的硬链接，那么这个文件依然会保留，直到所有对它的引用都被删除。

2）、软链接

软链接，其实就是新建立的一个文件，这个文件就是专门用来指向别的文件的（那就和Windows下的快捷方式的那个文件有很接近的意味）

软链接产生的是一个新的文件，但这个文件的作用就是专门指向某个文件的，删除了这个软链接文件，那就等于不需要这个链接，和原来的存在的实体原文没有任何关系，但删除原来的文件，则相应的软链接不可用。

2.12、中断和异常的区别

内中断：同步中断(异常)是由CPU内部的电信号产生的中断，其特点为当前执行的指令结束后才转而产生中断，由于有CPU主动产生，其执行点必然是可控的。

外中断：异步中断是由CPU的外设产生的电信号引起的中断，其发生的时间点不可预期。

2.13、中断怎么发生，中断处理流程

请求中断→响应中断→关闭中断→保留断点→中断源识别→保护现场→中断服务子程序→恢复现场→中断返回。

2.14、Linux下编译优化选项

加： -o

2.15、Linux命令

1）、改变文件属性的命令：chmod

2）、查找文件中匹配字符串的命令： grep

3）、查找当前目录：pwd

4）、删除目录：rm -rf 目录名

5）、删除文件：rm 文件名

6）、创建目录（文件夹）：mkdir

7）、创建文件：touch

8）、vi和vim文件名 也可以直接创建

9）、解压：tar -xzvf 压缩包

10）、打包：tar -cvzf 目录（文件夹）

11）、查看进程对应的端口号

1、先查看进程pid
ps -ef | grep 进程名
2、通过pid查看占用端口
netstat -nap | grep 进程pid

2.16、硬实时系统和软实时系统

软实时系统：

Windows、Linux系统通常为软实时，当然有补丁可以将内核做成硬实时的系统的。

硬实时系统：

对时间要求很高，限定时间内不管做没做完必须返回

VxWorks，uCOS，FreeRTOS，WinCE，RT-thread等实时系统。

三、数据结构

3.1、十大排序

1、冒泡排序； 2、选择排序； 3、插入排序； 4、希尔排序； 5、归并排序； 6、快速排序； 7、堆排序； 8、计数排序； 9、桶排序； 10、基数排序

对于这十大排序的考察主要有两点：

1、考察时间复杂度、空间复杂度、稳定与否

2、手写某种排序

第一点：对于时间复杂度的考察，可能会考察插入排序的平均复杂度是多少？最坏和最好复杂度又是多少？有时候也会从别的角度来对你进行考察，直接会问你了解到的排序中哪些排序是稳定的？哪些不是稳定的？

第二点：快速排序手写次数绝对占据第一名，因为现在企业招聘基本都是有代码要求的，有时候面试官可能也拿不准让你写什么算法题，“算了，写个快排吧”，快排的频率就是这样被拉高的； 第二高频率的应该就是归并排序了。

归并是刚好比快排难度大一点，但也不是那种特别难的排序方法。让手写的还可能有堆排序。

十大排序中考察最多的就是冒泡排序、快速排序、归并排序、堆排序以及可能会出现的桶排序和基数排序了，其余排序出现的概率稍小一点。

1.0 十大经典排序算法 | 菜鸟教程 (runoob.com)

3.2、算法

嵌入式考察算法大多都是双向链表、二叉树、字符串翻转和复制这些普通题目。刷题可以在LeetCode、牛客网、杭电OJ等。

十种常见排序算法可以分为两大类：

非线性时间比较类排序：通过比较来决定元素间的相对次序，由于其时间复杂度不能突破O(nlogn), 因此称为非线性时间比较类排序。

线性时间非比较类排序：不通过比较来决定元素间的相对次序，它可以突破基于比较排序的时间下界，以线性时间运行，因此称为线性时间非比较类排序。

3.3、队列和栈的区别有什么？

栈：栈(stack)又名堆栈，线性表。仅允许在表的一端进行插入和删除运算。一端为栈顶，另一端为栈底，先进后出。

队列：队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作，而在表的后端(rear)进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

3.4、顺序表和链表它们的特点？

线性表存储数据，需要预先申请一块内存空间，然后将数据按照次序逐一存储，数据之间紧密贴合，不留一丝空隙。

链表的存储方式与顺序表截然相反，什么时候存储数据，什么时候才申请存储空间，数据之间的逻辑关系依靠每个数据元素携带的指针维持。

3.5、什么是完全二叉树

如果二叉树中除去最后一层节点为满二叉树，且最后一层的节点依次从左到右分布，则此二叉树被称为完全二叉树。

3.6、什么是二叉树

树有很多种，每个节点最多只能有两个子节点的叫二叉树

二叉树的子节点分为左节点和右节点

3.7、七大查找算法

顺序查找； 二分查找； 插值查找； 斐波那契查找； 树表查找； 分块查找； 哈希查找。

3.8、十大排序算法

1、冒泡排序； 2、选择排序； 3、插入排序； 4、希尔排序； 5、归并排序； 6、快速排序； 7、堆排序； 8、计数排序； 9、桶排序； 10、基数排序

3.9、怎样判断一个算法的优劣？

时间复杂度；空间复杂度

3.10、“算法”的基本特征有哪些？

一个算法应该具有以下五个重要的特征：

1、有穷性（Finiteness）

2、确切性（Definiteness）

3、输入项（Input）

4、输出项（Output）

5、可行性（Effectiveness）

3.11、什么是哈希表

根据关键码值而直接进行访问的数据结构

3.12、如何判断单链表是否存在环

方法一、穷举遍历

方法二、哈希表缓存

方法三、快慢指针

方法四、Set集合大小变化

3.13、删除链表中倒数第n个节点

要删除倒数第n个节点，我们就要找到其前面一个节点，也就是倒数第n+1个节点，找到这个节点就可以进行删除；

定义两个指针，p和cur，cur指针向前走，走了n+1步之后，p指针开始走，当cur指针走到链表结尾的时候，p指针刚好走到倒数第n+1个节点处。

3.14、循环队列有什么用

为充分利用向量空间，克服“假溢出”现象的方法是：将向量空间想象为一个首尾相接的圆环，并称这种向量为循环向量。

四、进程与线程

4.1、什么是进程、线程，它们有什么区别

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，只不过由于切换太快，误以为这些进程同步执行。多核CPU可以同一时间点多个进程在执行。

4.2、多进程与多线程的优缺点

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其他线程

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，不适合大量的数据传送，适合小数据或者密集的数据传送。多线程无需跨越进程边界，适合各线程间的大量传送。并且多线程跨越共享同一进程的共享内存和变量。

4.3、什么时候使用进程，什么时候用线程

进程间通讯：

（1）、有名管道、无名管道； （2）、信号灯集； （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

4.4、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。所以我们一般会设置父进程等待子进程执行完毕。

4.5、fork的作用是什么

在Linux下产生新的进程的系统调用就是fork函数

4.6、fork和vfork的区别

· fork(): 子进程拷贝父进程的数据段，代码段

vfork(): 子进程与父进程共享数据段

· fork() 父子进程的执行次序不确定

vfork() 保证子进程先运行，在调用exec或exit之前与父进程数据是共享的，在它调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。

4.7、进程的开销比线程大在了哪里？

创建进程需要为进程划分出一块完整的内存空间，有大量的初始化操作，比如要把内存分段（堆栈，正文区等）。

创建线程则简单得多，只需要确定PC指针和寄存器的值，并且给线程分配一个栈用于执行程序，同一个进程的多个线程间可以复用堆栈。

因此，创建进程比创建线程慢，而且进程的内存开销更大。

4.8、什么是阻塞，什么是非阻塞

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程就会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

4.9、同步和互斥

互斥：是指散布在不同任务之间的若干程序片段，当某个任务运行其中一个程序片段时，其他任务就不能运行它们之中的任一程序片段，只能等到该任务运行完这个程序片段后才可以运行。

同步：是指散布在不同任务之间的若干程序片段，它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行，这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

4.10、申请互斥锁的过程

// 头文件
#include 

1）初始化互斥锁

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr);

2）上锁

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

3）解锁

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t * mutex);

4）销毁互斥锁

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

4.11、创建守护进程的步骤

（1）创建子进程，父进程退出

（2）子进程下创建新的会话

（3）设置当前目录为根目录

（4）设置文件权限掩码

（5）退出文件描述符

4.12、指出静态库和共享库的区别

静态库编译时程序较大，可以独立运行。

动态库编译时程序较小，不可独立运行。

4.13、什么是IO多路复用

I/O通常指网络I/O，多路指多个Socket连接，复用指操作系统进程运算调度的最小单位线程。整体意思也就是多个网络I/O复用一个或少量的线程来处理Socket。

I/O多路复用有多种实现模式：select、poll、epoll、kqueue

4.14、进线程的区别

线程依赖于进程，同一进程的多个线程共享这一进程的资源。所以进程间的切换会比线程更加耗时。

4.15、一个程序中最多创建多少个线程

一个线程的栈要预留1M的内存空间，而一个进程中可用的内存空间只有2G，所以理论上一个进程中最多可以开2048个线程，但是内存当然不可能完全拿来作线程的栈，所以实际数目要比这个值要小。

4.16、文件IO中的文件描述符

对于Linux而言，所有对设备或文件的操作都是通过文件描述符进行的。

4.17、线程中的同步应该怎么实现

当使用多个线程来访问同一个数据时，非常容易出现线程安全问题（比如多个线程都在操作同一数据导致数据不一致），所以我们用同步机制来解决这些问题。

4.18、进程间通信消息队列的机制

消息队列与命名管道有许多类似之处，但少了在打开和关闭管道时的复杂性。但使用消息队列并未解决我们在使用命名管道时遇到的问题，比如管道满时的阻塞问题。

与命名管道相比，消息队列的优势在于，它独立于发送和接收进程而存在，这消除了再同步命名管道的打开和关闭时可能产生的一些困难。

4.19、什么是进程池

进程池的作用是在多个客户端并发请求时提高服务器的处理效率。

4.20、进程之间通信的途径有哪些？

进程间通讯方式有：管道，信号灯集，信号量，消息队列，共享内存，套接字共六种。

4.21、产生死锁的原因是什么？

系统资源有限。

进程推进顺序不合理。

4.22、进程和线程有什么区别？

进程是资源分配的最小单位。

线程是程序执行的最小单位。

五、网络编程

5.1、TCP、UDP的区别

TCP→传输控制协议，提供面向对象连接、可靠的字节流服务。当客户端和服务器交换数据前，必须在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。

UDP→用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运算层协议。UDP不提供可靠性，它是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。

5.2、TCP、UDP的优缺点

TCP优点：可靠稳定

TCP的可靠体现在TCP在传输数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、阻塞控制机制，在数据传完之后，还会断开连接用来节约系统资源。

TCP缺点：慢、效率低、占用系统资源高、容易被攻击

在传递数据之前要建立连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、阻塞机制等会消耗大量时间，而且每台设备上维护所有的传递连接。

UDP优点：快，比TCP稍安全

UDP没有TCP拥有各种机制，是一种无状态的传输协议，所以传输数据非常快，没有TCP整型机制，被攻击的机会就会少一些，但是也是无法避免被攻击。

UDP缺点：不可靠、不稳定

因为没有TCP的这些机制，UDP在传输数据时，如果网络质量不好，就会容易丢包，造成数据的缺失。

5.3、TCP、UDP适用场景

TCP：传输一些对信号完整性，信号质量有要求的信息。

UDP：对网络通信质量要求不高时，要求网络通信速度要快的场景。

5.4、TCP为什么是可靠连接

因为TCP传输的数据满足3大条件，不丢失，不重复，按顺序到达。

5.5、OSI典型网络模型

5.6、三次握手、四次挥手

1）、三次握手过程

· 第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=x）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）

· 第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户端的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

· 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

TCP/IP建立连接时三次握手过程：

第一次：建立连接时，客户端向服务器发送连接请求，进入SYN_END状态，并等待服务器确认。

第二次：服务器收到客户端连接请求，并向客户端发送允许连接应答，进入SYN_RECV状态。

第三次：客户端收到服务器允许连接应答，并向服务器发送确认连接，此时客户端和服务器进入通信状态，三次握手完成。

2）、四次挥手过程

第一次：客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。

第二次：服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。

第三次：客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。

第四次：服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

【问题1】为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

答：

三次握手时，服务器同时把ACK和SYN放在一起发送到了客户端那里。

四次挥手时，当收到对方的 FIN 报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方是否现在关闭发送数据通道，需要上层应用来决定，因此，己方 ACK 和 FIN 一般都会分开发送

【问题2】为什么客户端最后还要等待2MSL？

答：客户端需要保证最后一次发送的ACK报文到服务器，如果服务器未收到，可以请求客户端重发，这样客户端还有时间再发，重启2MSL计时。

【问题3】为什么不能用两次握手进行连接？

答：三次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。

【问题4】如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？

TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

5.7、常见网络协议

TCP/IP协议

NetBEUI

IPX/SPX协议

5.8、处理粘包问题

解决粘包问题：就是转换成发送数据和接收数据的格式

发送数据：发送数据，先发送数据的长度，然后再发送真是数据的字节数

接收数据：接收真实数据的长度，然后再按字节长度接收数据；

5.9、ip地址分了多少类

A类：0~127.255.255.255

B类：128 ~ 191.255.255.255

C类：192 ~ 223.255.255.255

D类：224 ~ 239.255.255.255

E类：240 ~ 255.255.255.255

六、C++

最喜欢问的莫过于strlen与sizeof的区别、explicit关键字、mutable关键字、指针和引用、public、protected、private三者在继承情况下的一些访问权限、菱形继承、友元函数等。

6.1、构造和析构的作用

构造函数只是起初始化值的作用，但实例化一个对象的时候，可以通过实例去传递参数，从主函数传递到其他的函数里面，这样就使其他的函数里面有值了。

析构函数与构造函数的作用相反，用于撤销对象的一些特殊任务处理，可以是释放对象分配的内存空间。

特点：析构函数与构造函数同名，但该函数前面加~。 析构函数没有参数，也没有返回值，而且不能重载

6.2、继承是做什么的？

继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法

6.3、多态是什么？

多态首先是建立在继承的基础上的，先有继承才有多态。多态是指不同的子类在继承父类后分别都重写覆盖了父类的方法，即父类同一方法，在继承的子类中表现出不同的形式。

6.4、面向对象中的对象指的是什么？

就是实例化了的类。类是属性和方法的封装。对象是这个类的具体实现。

6.5、类和对象的关系是什么？

对象是类实例化出来的，对象中含有类的属性，类是对象的抽象。

6.6、类的关键词用什么

class

6.7、如果想要在类的外部访问类

C public的类成员

可以作为虚函数的是普通函数，析构函数

6.8、友元有哪些呢？

友元函数就是以friend开头的一种破坏类的封装性的一种用法

友元类的私有和保护成员在类外不可以使用

6.9、继承的作用是什么？

继承是指在已存在的类的基础上扩展产生新的类。

意义：继承是面向对象程序设计的三大特征(封装、继承和多态)之一

6.10、组合和继承的区别是什么？

组合和继承是面向对象中两种代码复用的方式。组合是指在新类中创建原有类的对象，重复利用已有类的功能。继承是面向对象的主要特性之一，它允许设计人员根据其他类的实现来定义一个类的实现。

6.11、多态是指的什么？

多态首先是建立在继承的基础上的，先有继承才能有多态。多态是指不同的子类在继承父类后分别都重写覆盖了父类的方法，即父类同一个方法，在继承的子类中表现出不同的形式。多态成立的另一个条件是在创建子类时候必须使用父类new子类的方式。

6.12、什么是抽象类，抽象类怎么使用？

抽象类是特殊的类，只是不能被实例化；除此以外，具有类的其他特性；重要的是抽象类可以包括抽象方法，这是普通类所不能的。

如果预计要创建组件的多个版本，则创建抽象类。抽象类提供简单的方法来控制组件版本。

如果创建的功能将在大范围的全异对象间使用，则使用接口。如果要设计小而简练的功能块，则使用接口。

如果要设计大的功能单元，则使用抽象类.如果要在组件的所有实现间提供通用的已实现功能，则使用抽象类。

抽象类主要用于关系密切的对象；而接口适合为不相关的类提供通用功能。

6.13、malloc和new的区别？

malloc/free是标准库函数，new/delete是C++运算符

malloc失败返回空，new失败抛异常

new/delete会调用构造、析构函数，malloc/free不会，所以他们无法满足动态对象的要求。

new返回有类型的指针，malloc返回无类型的指针

6.14、深拷贝和浅拷贝的区别是什么？

浅拷贝（shallowCopy）只是增加了一个指针指向已存在的内存地址，

深拷贝（deepCopy）是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存，使用深拷贝的情况下，释放内存的时候不会因为出现浅拷贝时释放同一个内存的错误。

七、Qt

八、ARM体系结构

8.1、讲一讲冯诺依曼和哈佛体系的区别

冯诺依曼结构：

程序和数据都放在内存中，且不彼此分离 的结构称为冯诺依曼结构。譬如Intel的 CPU均采用冯诺依曼结构。

哈佛结构：

程序和数据分开独立放在不同的内存块中， 彼此完全分离的结构称为哈佛结构。譬如 大部分的单（MCS51、 ARM9等）均采用哈佛结构。

8.2、什么是ARM体系架构

ARM体系结构包含有：

（1）结构

• 不同ARM体系采用不同指令集；

• 哈佛结构是将数据与指令分开存储并行；

• 冯诺依曼结构是混合存储的

（2）ARM工作模式

User 、FIQ、IRQ、System、Supervisor、Abort、Undef

（3）寄存器

ARM有37个寄存器

（4）ARM指令机器码

8.3、什么是异常

正常工作之外的流程都叫异常

九、系统移植

9.1、什么是设备树

设备树：用树型结构描述设备节点

十、驱动

10.1、什么是驱动？

控制硬件的软件

驱动是专门为系统编写的配置文件，没有驱动电脑便无法正常运行，简单来说，驱动是连接电脑和其他硬件的必备程序。

十一、Python

十二、单片机

12.1、IO口工作方式

上拉输入、下拉输入、推挽输出、开漏输出。

12.2、请说明总线接口USRT、I2C、USB的异同点

串/并、速度、全/半双工、总线拓扑等

12.3、IIC协议时序图

12.4、单片机的SP指针始终指向

栈顶

12.5、IIC总线在传送数据过程中共有三种类型的信号

它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

12.6、FIQ中断向量入口地址

FIQ和IRQ是两种不同类型的中断，ARM为了支持这两种不同的中断，提供了对应的叫做FIQ和IRQ处理器模式（ARM有7种处理模式）。

FIQ的中断向量地址在0x0000001C，而IRQ的在0x00000018。

12.7、SPI四种模式，简述四种模式，并画出时序图

spi四种模式SPI的相位(CPHA)和极性(CPOL)分别可以为0或1，对应的4种组合构成了SPI的4种模式(mode)

Mode 0 CPOL=0, CPHA=0
Mode 1 CPOL=0, CPHA=1
Mode 2 CPOL=1, CPHA=0
Mode 3 CPOL=1, CPHA=1

SPI总线传输的4种模式

原文地址：SPI总线传输的4种模式 - 广漠飘羽 - 博客园 (cnblogs.com)

一、概述

在芯片的资料上，有两个非常特殊的寄存器配置位，分别是 CPOL （Clock POlarity）和 CPHA （Clock PHAse）。

CPOL配置SPI总线的极性
CPHA配置SPI总线的相位

极性和相位，这么专业的名词，非常难理解。我们不妨从时序图入手，了解极性和相位的效果。

二、SPI总线的极性

极性，会直接影响SPI总线空闲时的时钟信号是高电平还是低电平。

CPOL = 1：表示空闲时是高电平
CPOL = 0：表示空闲时是低电平

由于数据传输往往是从跳变沿开始的，也就表示开始传输数据的时候，是下降沿还是上升沿。

如下图：

三、SPI总线的相位

一个时钟周期会有2个跳变沿。而相位，直接决定SPI总线从那个跳变沿开始采样数据。

CPHA = 0：表示从第一个跳变沿开始采样
CPHA = 1：表示从第二个跳变沿开始采样

至于跳变沿究竟是上升沿还是下降沿，这取决于 CPOL。记住， CPHA 只决定是哪个跳变沿采样。

四、4种模式

CPOL 和 CPHA 的不同组合，形成了SPI总线的不同模式。

模式0 (CPOL=0; CPHA=0)

特性：

CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 0：数据在第1个跳变沿（上升沿）采样

效果图：

模式1 (CPOL=0; CPHA=1)

特性：

CPOL = 0：空闲时是低电平，第1个跳变沿是上升沿，第2个跳变沿是下降沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（下降沿）采样

效果图：

模式2 (CPOL=1; CPHA=0)

特性：

CPOL = 1：空闲时是高电平，第1个跳变沿是下降沿，第2个跳变沿是上升沿
CPHA = 1：数据在第2个跳变沿（上升沿）采样

效果图：