笔试部分

1.描述下面代码中两个static各自的含义：

static void func(void){    static unsigned int i; }

参考答案：

行1，static表示静态函数，该函数只有当前文件的其他函数才可以调用它
行3，局部静态变量

生存周期：从程序运行到程序结束

作用域：只有当前函数才可以访问

段位置：全局data段【不是栈区】，并且每次访问都会保存上一次执行的结果

2. 写出执行下面代码后变量a的值：

unsigned int a,b=3;void move(unsigned int *p,unsigned int val){ p=&val;      }void main(void){ a = b++; move(&a,b);      }
/*功能：把十六进制数转换为字符，如0xA8转换为字母A和数字8*参数：hex是待转换的十六进制数；char1和char2是转换后的字符的存储指针*返回值：返回0表示转换成功，返回-1表示参数错误或转换失败*/

参考答案：3

解析：

行11执行完

先将b的值赋值给a，然后b自加

行3，调用move后

move函数的形参p指向全局变量a，指针变量p中的值是a的地址

全局变量b的值4赋值给形参val，变量val中的值是4

行5执行完

将val的地址赋值给指针变量p，p不再指向a，转而指向了变量val

本题主要考察传值和传址的区别，这是新手最不容易理解的一个知识点。

3. 在32位的单片机系统中，下面的结构体长度是多少？

typedef struct{    short a;    char b;    char C;    int d;     }struct1;

typedef struct{    char a;    short b;    unsigned char c;    int d;}struct2;

参考答案：8/12

解析：

主要是字节对齐导致的问题，struct1,struct2各成员在内存中分布如下：

实际项目开发中，为了保证结构体字节对齐，往往使用以下宏来保证数据不存在歧义。

#pragma pack(1)typedef struct{    char a;    short b;    unsigned char c;    int d;}struct2;#pragma

4. 请使用typedef定义一个数据类型func_t为指向void型函数的函数指针，再使用此数据类型定义一个指向void型函数的函数指针，并通过此指针来调用函数test。

参考答案：

#include typedef void (*func_t)(int data) ;void testfunc(int data){ printf("yikou linux %d\n",data);}int main(int argc, char **argv){ func_t pfunc; pfunc = testfunc; pfunc(9);}

函数名也是个地址，我们可以让函数指针指向一个函数。

linux内核中大量使用函数指针，各种不同的外设向子系统注册操作函数集，子系统通过这些操作函数集对外设做不同的操作。

比如下面是字符设备操作函数集，结构体定义：

struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *); int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *); unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode *, struct file *); int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id); int (*release) (struct inode *, struct file *); int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync); int (*fasync) (int, struct file *, int); int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *); ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int); unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long); int (*check_flags)(int); int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *); ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int); ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int); int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **); long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,     loff_t len); void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);#ifndef CONFIG_MMU unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);#endif ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,   loff_t, size_t, unsigned int); int (*clone_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *, loff_t,   u64); ssize_t (*dedupe_file_range)(struct file *, u64, u64, struct file *,   u64);} __randomize_layout;

5.请编写宏定义实现以下功能：

1）将无符号整数a的第1位置1，同时保证其它位的值不改变；

a |= 0x1<<1;

默认位数从0开始计。

2）将无符号整数b的第5位清0，同时保证其它位的值不改变；

b &=(~(0x1<<5));

3）计算出任意结构体类型的常数组（如struct tt tab[]）的元素个数

#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))main(){ printf("array num:%d\n",ARRAY_SIZE(tab));}

宏定义在内核中也频繁的使用，来看下等待队列宏定义：

#define wait_event(wq_head, condition)      \do {          \ might_sleep();        \ if (condition)        \  break;        \ __wait_event(wq_head, condition);     \} while (0)

#define __wait_event(wq_head, condition)     \ (void)___wait_event(wq_head, condition, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0, 0, \       schedule())

#define ___wait_event(wq_head, condition, state, exclusive, ret, cmd)  \({          \ __label__ __out;       \ struct wait_queue_entry __wq_entry;     \ long __ret = ret; /* explicit shadow */    \          \ init_wait_entry(&__wq_entry, exclusive ? WQ_FLAG_EXCLUSIVE : 0); \ for (;;) {        \  long __int = prepare_to_wait_event(&wq_head, &__wq_entry, state);\          \  if (condition)       \   break;       \          \  if (___wait_is_interruptible(state) && __int) {   \   __ret = __int;      \   goto __out;      \  }        \          \  cmd;        \ }         \ finish_wait(&wq_head, &__wq_entry);     \__out: __ret;         \})

要完全看懂这段代码，还是需要一定功底的，不光要看懂语法，还要了解内核相关的其他子系统原理，1个月5个月1年2年？？？？

6.请按照说明实现下面的函数：

/*功能：把十六进制数转换为字符，如0xA8转换为字母A和数字8*参数：hex是待转换的十六进制数；char1和char2是转换后的字符的存储指针*返回值：返回0表示转换成功，返回-1表示参数错误或转换失败*/

本题主要考察数据在内存的形式相关知识点，在实际应用中可以说非常广，很不错的一道题目。

读者可以尝试下面一个问题

如何将16进制的字符串，转换成对应的16进制整数？

字符串数组char buf[]="a8";将字母a和8拼成0xa8，赋值给hexunsigned char hex;

7. i2c编程题

请根据PCAxxxxx这款芯片的数据手册，编写芯片的驱动代码，要求涵盖芯片90%以上的功能：可以忽略INT（中断）引脚的功能：可以使用标准C语言或伪代码进行编写；I2C总线驱动部分，可以只设计驱动接口，不进行具体实现。

参考答案，下面是基于linux的i2c驱动架构：

#define YIKOU_MAJOR 500#define YIKOU_MINOR 0struct yikou_device { struct cdev cdev; struct i2c_client *client;};struct yikou_device *yikou; static int yikou_read_byte(struct i2c_client *client, unsigned char reg){ int ret; char txbuf[1] = { reg }; char rxbuf[1]; struct i2c_msg msg[2] = {  {client->addr, 0, 1, txbuf},  {client->addr, I2C_M_RD, 1, rxbuf} }; ret = i2c_transfer(client->adapter, msg, ARRAY_SIZE(msg)); if (ret < 0) {  printk("ret = %d\n", ret);  return ret; } return rxbuf[0];}static int yikou_write_byte(struct i2c_client *client, unsigned char reg, unsigned char val){ char txbuf[2] = {reg, val}; struct i2c_msg msg[2] = {  {client->addr, 0, 2, txbuf}, }; i2c_transfer(client->adapter, msg, ARRAY_SIZE(msg)); return 0;}static long yikou_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){ union yikou_data data; struct i2c_client *client = yikou->client; switch(cmd) {        case CMD1:            data.data1 = mpu6050_read_byte(client, REG1);            break;        default:            printk("invalid argument\n");            return -EINVAL; } if (copy_to_user((void *)arg, &data, sizeof(data)))  return -EFAULT; return sizeof(data);}struct file_operations yikou_fops = { .unlocked_ioctl = yikou_ioctl,    ......};static int yikou_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id){ int ret; dev_t devno = MKDEV(YIKOU_MAJOR, YIKOU_MINOR); printk("match OK!\n"); yikou = kzalloc(sizeof(*yikou), GFP_KERNEL); if (yikou == NULL) {  return -ENOMEM; } yikou->client = client; ret = register_chrdev_region(devno, 1, "yikou"); cdev_init(&yikou->cdev, &yikou_fops); ret = cdev_add(&yikou->cdev, devno, 1);  ...... return 0;}static int yikou_remove(struct i2c_client *client){ ...... return 0;}static struct of_device_id yikou_dt_match[] = { {.compatible = "invensense,yikou" }, ......};struct i2c_driver yikou_driver = { .driver = {  ......  .of_match_table = of_match_ptr(yikou_dt_match), }, .probe   = yikou_probe, ......};module_i2c_driver(yikou_driver);

其中struct i2c_msg的封装需要参考datasheet读写数据时序

编写i2c_msg信息原则如下：

有几个S信号，msg数组就要有几个元素；
addr为从设备地址，通过i2c总线调用注册的probe函数的参数i2c_client传递下来；
len的长度不包括S、AD、ACK、P；
buf为要发送或者要读取的DATA的内存地址。

比如下面是某芯片写和读的时序：

在这里插入图片描述

Single-Byte Write Sequence时序只需要1个i2c_msg,len值为2，buf内容为是RA、DATA；
Single-Byte Read Sequence时序需要2个i2c_msg,len值分别都为1，第1个msg的buf是RA，第2个msg的buf缓冲区用于存取从设备发送的DATA。