2026年嵌入式系统工程师C语言面试题及答案

2026年嵌入式系统工程师C语言面试题及答案一、选择题（共5题，每题2分，总计10分）1.在嵌入式系统中，以下哪个函数最适合用于处理实时任务？A.`sleep()`B.`delay()`（自定义延时）C.`yield()`D.`wait()`2.以下哪种内存管理方式在嵌入式系统中最为常见？A.动态内存分配（`malloc`/`free`）B.静态内存分配（栈/全局变量）C.内存池分配D.堆内存分配3.在裸机编程中，以下哪个寄存器用于控制中断？A.`ESP`B.`EFLAGS`C.`IP`D.`EINT`4.以下哪种数据类型最适合表示位操作？A.`float`B.`double`C.`char`D.`longlong`5.在多任务系统中，以下哪种同步机制用于防止多个任务同时访问共享资源？A.信号量（Semaphore）B.中断（Interrupt）C.原子操作D.互斥锁（Mutex）二、填空题（共5题，每题2分，总计10分）1.在C语言中，使用`volatile`关键字修饰的变量表示该变量可能被______修改。答案：外部2.嵌入式系统中，中断服务程序（ISR）的执行顺序通常由______决定。答案：中断优先级3.在ARM处理器中，`LR`（链接寄存器）用于保存______的地址。答案：返回地址4.使用`memset`函数时，其参数类型`void`指向的内存区域会被填充为______值。答案：指定5.在RTOS中，任务优先级分配通常采用______算法。答案：抢占式三、简答题（共5题，每题4分，总计20分）1.简述嵌入式系统中静态内存分配和动态内存分配的区别。答案：-静态内存分配：在编译时确定内存大小，如全局变量、静态变量和栈分配。优点是效率高，无需动态管理；缺点是内存大小固定，可能造成浪费或溢出。-动态内存分配：运行时通过`malloc`/`free`等函数分配内存，灵活性高，但需手动管理，否则易产生内存泄漏或碎片。2.解释什么是“位字段”（BitField）及其在嵌入式系统中的应用。答案：位字段是一种结构体成员，允许将一个字节（或更大字长）的内存分成多个位段，每个位段可存储不同标志位。例如：cstruct{unsignedintflag1:1;unsignedintflag2:2;unsignedintflag3:3;}config;应用：常用于寄存器配置，如GPIO控制、中断标志等，可节省内存并提高可读性。3.什么是“中断嵌套”？在嵌入式系统中如何实现？答案：中断嵌套指在处理一个较低优先级中断时，更高优先级的中断可以抢占当前任务，重新执行其ISR。实现方式：-在处理器中启用中断嵌套功能（如ARM的`I`标志位）。-合理设计中断优先级，确保高优先级中断能及时响应。4.描述`volatile`关键字在嵌入式系统中的用途。答案：在嵌入式系统中，外设寄存器或硬件状态可能被CPU以外的设备（如DMA、中断）修改，此时使用`volatile`可防止编译器优化对这类变量的访问，确保每次读写都直接操作硬件。5.什么是RTOS的任务切换？如何实现？答案：任务切换是指操作系统在多个任务间分配CPU时间片的过程。实现方式：-协作式：任务主动放弃CPU（如`yield`）或执行完毕，调度器切换到下一个任务。-抢占式：高优先级任务可强制中断低优先级任务，调度器保存当前任务状态并加载更高优先级任务。四、编程题（共3题，每题10分，总计30分）1.编写一个函数，实现无符号整数的反转（如`123`变为`321`）。cunsignedintreverse(unsignedintnum){unsignedintrev=0;while(num){rev=rev10+num%10;num/=10;}returnrev;}解析：通过循环将数字的每一位依次取出并构建反转数，注意处理大数溢出问题。2.编写代码实现一个简单的信号量（Semaphore）实现，支持P（等待）和V（释放）操作。ctypedefstruct{intcount;}Semaphore;voidSemaphore_P(Semaphoresem){while(sem->count<=0);//等待sem->count--;}voidSemaphore_V(Semaphoresem){sem->count++;}解析：信号量通过`count`控制资源，P操作减少计数，V操作增加计数。注意避免死锁。3.编写代码实现一个字节的高4位和低4位交换（如`0xA5`变为`0x5A`）。cunsignedcharswap_bits(unsignedcharnum){return((num&0xF0)>>4)|((num&0x0F)<<4);}解析：使用位掩码分别提取高4位和低4位，然后交换位置。五、综合题（共2题，每题10分，总计20分）1.在ARMCortex-M3处理器中，编写代码实现一个10ms的延时函数（假设系统时钟为168MHz）。cvoiddelay_10ms(){volatileunsignedintcount=168000/6-1;//每ms计数while(count--){__NOP();//空指令}}解析：Cortex-M3的`SysTick`定时器可简化实现，但题目要求裸机计算，需根据时钟频率计算循环次数。2.设计一个简单的RTOS任务调度器，支持2个任务（TaskA：高优先级，TaskB：低优先级），每个任务循环执行。cvoidtask_a(void){while(1){//TaskA代码//...}}voidtask_b(void){while(1){//TaskB代码//...}}voidscheduler(){if(current_priority<TASK_A_PRIORITY){cur