大疆嵌入式软件一面二面：从 C 语言基础到项目细节连环追问

《面试题目》

一面（约 70 分钟）

1. 自我介绍后先讲项目：现在主要做什么、用什么芯片和系统、自己负责哪部分。
2. static 的作用，修饰局部变量和全局变量分别有什么区别？
3. volatile 用过没有，项目里什么地方用了？能不能保证操作的原子性？
4. 指针和数组的区别，数组作为函数参数传进去以后 sizeof 算出来是什么？
5. 结构体内存对齐，现场给几个成员算大小，调整顺序后再算。
6. 堆和栈的区别，局部变量的地址能不能返回？
7. memcpy 和 memmove 有什么区别，内存区域重叠时怎么处理？
8. 中断里哪些事情不适合做，耗时操作一般怎么交给任务处理？
9. 中断和任务之间传数据，用过什么方式？
10. 互斥锁、二值信号量有什么区别？
11. 优先级反转是什么，优先级继承怎么缓解？
12. 任务什么时候会切换？高优先级任务一直处于就绪状态会怎么样？
13. 任务栈大小怎么定，有没有看过栈的使用情况？
14. 手撕：链表反转，写完自己检查空链表、只有一个节点等边界。

二面（约 80 分钟）

1. 完整讲一遍数据从进来到出去的过程，中间经过哪些中断、哪些任务、哪些缓冲区。
2. 采样频率是多少，一次产生多少数据？
3. 接收缓冲区为什么开这么大，有没有算过最坏情况下要存多少？
4. 如果消费数据的任务被延迟了，缓冲区能撑多久？
5. 缓冲区满了怎么办，丢新数据还是覆盖旧数据，依据是什么？
6. 怎么判断系统已经开始丢数据，有没有计数或者其他检测方式？
7. 项目里几个任务的优先级怎么排，哪个任务必须及时响应？
8. 从数据采集完成到处理结束，允许的最大延迟是多少？
9. 怎么测这段延迟？只看平均值够不够？
10. 两个任务共用一个缓冲区，怎么避免读到写了一半的数据？
11. 如果 DMA 还在往缓冲区写，任务能不能直接读，怎么划分可读的部分？
12. 临界区里处理的数据比较多，会有什么影响？
13. 讲一个最难定位的 bug：最开始怎么发现丢数据的，凭什么确定不是发送端少发了？
14. 排查过程中排除了哪些可能，每一步依据是什么？
15. 有没有留下出问题时的现场数据？
16. 加日志以后，问题出现的频率有没有变化？
17. 最后怎么验证修改有效？如果跑几天没复现，能不能说明解决了？
18. 设备偶发进 HardFault，你会先保留哪些信息？
19. 怀疑任务栈溢出，怎么确认？还可能是什么原因？
20. 开了编译优化以后才出现异常，会从哪些地方查？
21. 看门狗由谁来喂？如果有个业务任务卡死，其他任务还在正常运行，能不能发现？
22. 手撕：环形缓冲区，先写单线程版本，再问一个任务写、另一个任务读需要额外考虑什么。

《参考解析》

1. static、volatile 与指针数组：static 修饰局部变量是把存储期从栈挪到静态区、函数退出后值保留，修饰全局变量或函数是把链接属性收到本文件内部；回答时最好各给一个项目里的真实用法。volatile 只保证编译器每次都从内存重新读取、不把它优化进寄存器，它既不提供原子性、也不建立内存屏障；中断或 DMA 改写的标志、寄存器映射变量必须加 volatile，但共享计数器的自增仍要临界区或原子指令。数组作函数参数会退化成指针，函数里的 sizeof 拿到的是指针大小而不是数组长度，所以长度必须在调用处一起传进来。
2. 内存对齐与 memcpy/memmove：结构体按成员中最大的对齐数补齐，成员顺序会影响总大小——把对齐要求大的成员排在前面通常最小；现场改顺序再算一次，考的就是这个。memcpy 不处理重叠，源和目标重叠时行为未定义；memmove 会先比较地址方向，重叠时从尾部往前拷贝。要手写的话，把「目标地址低于源地址就正序、否则倒序」这条判据说清楚即可。
3. 中断、锁与优先级反转：中断里不能做耗时、阻塞、动态内存分配和可能拿锁的操作，通常只置标志或往队列丢一份数据，真正的处理交给任务；中断到任务传递数据用消息队列、信号量或环形缓冲区都可以，关键是说清哪个 API 是可中断安全（FromISR）的。互斥锁带所有权与优先级继承，二值信号量只做同步、没有所有者，这是两者的本质区别。优先级反转是低优先级任务持锁挡住高优先级任务运行，靠优先级继承（必要时加优先级天花板）缓解；高优先级任务若长期处于就绪态，会把同优先级以下的任务饿死，需要靠主动让出、延时或时间片轮转。
4. 缓冲区容量估算与丢数据检测：容量要按最坏情况算——采样率 × 单次数据量 × 最长阻塞时间 × 余量，而不是「以前没丢就说够」；把生产者与消费者索引的差值对容量取模，就能算出消费被延迟多久会溢出。丢数据的检测必须有明确的计数器（溢出次数、被覆盖的样本数），并把它暴露到日志或状态接口，否则只能靠概率复现。面试官连问「满了丢新还是覆盖旧」，考的是你有没有想过这个策略的依据：实时系统通常保留最新数据，但要有明确的丢弃计数和告警。
5. 难定位 bug 的排查与验证：排查要说清「怎么发现的、排除了哪些可能、每一步依据是什么」，并把现场数据（寄存器、栈回溯、丢包计数、日志时间线）保留下来。HardFault 先保住 LR/PC/PSR 和故障状态寄存器、栈里的返回地址，再判断是空指针、越界还是栈溢出；怀疑栈溢出可以填魔数（0x5A5A5A5A）看水位线、加栈检查钩子，或看 MPU/栈保护是否触发。开了优化才出问题，重点查 volatile 缺失、未定义行为、时序假设和对齐问题；看门狗要单独一个高优先级任务喂，并且让业务任务定期上报心跳，否则某个任务卡死而其他任务照常运行时，喂狗照旧，狗就失效了。最后「跑几天没复现」只能证明概率下降，不能证明修好，要能说出根因和对应的验证手段。
6. 环形缓冲区的单线程与一写一读实现：单线程版本维护 head/tail，判空是 head == tail，判满可以牺牲一个槽位（(tail+1) % cap == head）或额外维护元素个数（这样能用满整块空间）。一写一读、各自只修改自己的指针时，单核上通常不需要关中断，但索引要声明为 volatile，并且写指针必须在数据写完后再更新（必要时加编译屏障），读侧先读指针再读数据；如果索引宽度导致访问不是原子的，就要靠临界区或原子操作保护。这套题还常被追问「能不能用满缓冲区」，回答时把两种判满方式的取舍一起说掉。