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进程与线程详解:面试必备知识点
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更新于2024-07-09
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嵌入式笔试面试题目系列文档深入探讨了进程与线程的相关概念及其在实际开发中的应用。首先,它明确区分了进程和线程:进程是操作系统分配资源的基本单位,包含进程控制块、数据段和代码段,具有独立的执行环境,但效率相对较低;而线程是CPU调度的基本单位,是程序执行的最小单元,同一进程内的多个线程共享资源,切换成本低,适合并发处理。 多进程和多线程各有优缺点。进程之间独立性强,一个进程崩溃不会影响其他,但创建新进程成本较高,且通信不便;线程则创建和销毁更快,适合频繁操作,但线程间的同步和数据传输需要考虑线程安全问题。选择进程还是线程主要取决于任务需求:创建频繁、数据交互频繁或对稳定性要求高的情况通常选择进程,而追求快速响应和并发处理时选择线程。 文档进一步介绍了进程和线程之间的同步方法,包括进程间通信的各种机制如有名管道、无名管道、信号、共享内存、消息队列、信号量和socket,以及线程内部的同步工具如信号量、读写锁、条件变量、互斥锁和自旋锁。理解这些同步机制对于正确设计并发系统至关重要。 最后,文档详细解释了进程和线程的状态转换,如就绪、执行和阻塞(等待)状态,以及它们在操作系统中的管理方式。就绪状态的进程等待CPU调度,执行状态的进程在CPU上运行,而阻塞状态的进程则因等待某个事件而暂停。了解这些状态及其转换规则有助于开发者更好地理解和处理并发程序中的生命周期和同步问题。 这份文档涵盖了嵌入式系统开发中进程和线程的底层原理、性能比较、应用场景、同步策略以及状态管理等多个关键知识点,是备考嵌入式系统笔试面试的重要参考资料。
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一个定义为 $ 的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译
器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必
须每次都小心地重新读取这个变量在内存中的值,而不是使用保存在寄存器里
的备份(虽然读写寄存器比读写内存快)。
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。这是区分 程序员和嵌入式系统程序
员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、EF3 等等打交道,
所有这些都要求用到 $ 变量。不懂得 $ 的内容将会带来灾难。
以下几种情况都会用到 $ :
、并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)、一个中断服务子程序中会访
问到的非自动变量 、多线程应用中被几个任务共享的变量
G、 常量和HI 的区别(编译阶段、安全性、内存占用等)
用HI+**6定义的常量是没有类型的(不进行类型安全检查,可
能会产生意想不到的错误),所给出的是一个立即数,编译器只是把所定义的
常量值与所定义的常量的名字联系起来,I 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 +76定义的常量有类型(编译时会进行类型检查)名字,
存放在内存的静态区域中,在编译时确定其值。在程序运行过程中 变量
只有一个拷贝,而HI 所定义的宏变量却有多个拷贝,所以宏定义在程序
运行过程中所消耗的内存要比 变量的大得多
J、变量的作用域(全局变量和局部变量)
全局变量:在所有函数体的外部定义的,程序的所在部分(甚至其它文件中的
代码)都可以使用。全局变量不受作用域的影响(也就是说,全局变量的生命
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,因为它们在进入作用域时自动生成,离开作用域时自动消失。
关键字 ? 可以显式地说明这个问题,但是局部变量默认为 ?,所以没有
必要声明为 ?。
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。
*、 5与 (字符串,数组)
"如果是数组
H ?8 "#9
1
A
1111 1:;7A4444B6
1111/ - 511数组名7>K,4 56
1111/ - 51%数组名7>K,4 5%6
B
运行结果
511数组名7*
51%数组名7
"如果是指针, 5 只会检测到是指针的类型,指针都是占用 个字节的空
间( 位机)。
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5 是什么?是一个操作符4也是关键字,就不是一个函数,这和 不
同,是一个函数。
那么 5 的作用是什么?返回一个对象或者类型所占的内存字节数。我们会
对 5中的数据或者指针做运算吗?基本不会。例如 5"*4直接
检测到其中类型是 ?!4即是 5?!7G。如果是指针, 5 只
会检测到是指针的类型,指针都是占用 个字节的空间( 位机)。
#1%/171<<6
5/C
5%/C//
指向一个
char
类型的
除非使用 ,仅对字符串有效,直到LK*L为止了,计数结果不包括K*。
要是非要使用 5 来得到指向内容的大小,就得使用数组名才行, 如
#1:*;6
5C*11//
检测到
a
是一个数组的类型。
关于 ,它是一个函数,考察的比较简单:
1-KKK@KMM@,
答案:
、经典的 5?和 5? 内存对齐
内存对齐作用:
"平台原因移植原因:不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据
的;某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异
常。
"性能原因:数据结构尤其是栈应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于,
为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需
要一次访问。
结构体 struct 内存对齐的 3 大规则:
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