：嵌入式C语言面试题（二）

BSS段

　　是“Block Started by Symbol”的缩写，意为“以符号开始的块”。

 

　　BSS是Unix链接器产生的未初始化数据段。其他的段分别是 包含程序代码的“text”段和 包含已初始化数据的“data”段。 BSS段的变量只有名称和大小却没有值。此名后来被许多 文件格式使用，包括PE。“以符号开始的块”指的是 编译器处理未初始化数据的地方。BSS节不包含任何数据，只是简单的维护开始和结束的地址，以便内存区能在运行时被有效地清零。BSS节在 应用程序的二进制映象文件中并不存在。

 

　　在采用段式 内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段（Block Started by Symbol segment） 通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，一般在初始化时bss 段部分将会清零。bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了。

 

　　比如，在C语言之类的程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的或初始化为0全局变量保存在.bss 段中。

 

　　text和data段都在 可执行文件中（在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；而bss段不在可执行文件中，由 系统初始化。

 

1 读程序段，回答问题
int main(int argc,char *argv[])
{
int c=9,d=0;
c=c++%5;
d=c;
printf("d=%d\n",d);
return 0;
}
a) 写出程序输出
b) 在一个可移植的系统中这种表达式是否存在风险？why?

  答案：5，存在风险，因为c=c++%5;这个表达式对c有两次修改，行为未定义，c的值不确定。

 2，

#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) 写出程序输出
b) 编译器如果安排各个变量(a,b,c,d)在内存中的布局(eg. stack,heap,data section,bss section),最好用图形方式描述。

答案：

 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 

注意：预备知识—程序的内存分配 
一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的， 初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放 
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放 
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

 

 

 

3 嵌入式系统相关问题
a) 对于整形变量A=0x12345678,请画出在little endian及big endian的方式下在内存中是如何存储的。

答案：a) 0x12345678
 little endian        big endian 刚好反过来
  高地址--〉 0x12      低地址--〉 0x12
             0x34                 0x34
             0x56                 0x56
  低地址--〉 0x78      高地址--〉 0x78

 

b) 在ARM系统中，函数调用的时候，参数是通过哪种方式传递的?

答案：b)参数<=4时候，通过R0~R3传递，>4的通过压栈方式传递

c) 中断(interrupt,如键盘中断)与异常(exception,如除零异常)有何区别?  

答案：c)   异常：在产生时必须考虑与处理器的时钟同步，实践上，异常也称为同步中断。在处理器执行到由于编程失误而导致的错误指令时，或者在执行期间出现特殊情况(如缺页)，必须靠内核处理的时候，处理器就会产生一个异常。
所谓中断应该是指外部硬件产生的一个电信号，从cpu的中断引脚进入，打断cpu当前的运行；
所谓异常，是指软件运行中发生了一些必须作出处理的事件，cpu自动产生一个陷入来打断当前运行，转入异常处理流程。

4 优先级反转问题在嵌入式系统中是一中严重的问题，必须给与足够重视。
a) 首先请解释优先级反转问题
b) 很多RTOS提供优先级继承策略(Priority inheritance)和优先级天花板策略(Priority ceilings)用来解决优先级反转问题，请讨论这两种策略。 

答案：高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务又正在等待中等优先级任务的现象叫做优先级反转
  优先级继承策略(Priority inheritance):继承现有被阻塞任务的最高优先级作为其优先级，任务退出临界区，恢
复初始优先级。
  优先级天花板策略(Priority ceilings):控制访问临界资源的信号量的优先级天花板。
  优先级继承策略对任务执行流程的影响相对教小，因为只有当高优先级任务申请已被低优先级任务占有的临界资源
这一事实发生时，才抬升低优先级任务的优先