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最近，试图找一些公司的技术面试机会锻炼，发现我在项目经历的发挥不错，但是在一些技术栈方面还是有挺大的遗漏，于是打算积累面试的问题。

技术栈类

移植freertos的步骤

1. 准备开发环境

   • IDE选择: 根据你使用的微控制器型号选择合适的集成开发环境（IDE），例如 STM32CubeIDE（适用于STM32系列）、Keil MDK 或 IAR Embedded Workbench 等。

   • 工具链: 确保安装对应的编译器，如 GCC（GNU编译器集合）、Arm Compiler 或 IAR Compiler。

2. 获取FreeRTOS源码

   • 从 FreeRTOS官网下载最新版本的源码。

   • 解压源码包，你会看到Source文件夹，其中包含了内核的所有核心文件。

3. 配置项目工程结构

   • 在你的项目目录下创建一个文件夹（如FreeRTOS）来存放源码。

   • 将下载的Source文件夹内容复制到你的工程目录中。关键是要将portable文件夹下与你编译器和处理器架构相关的文件添加到工程里。例如，对于 Keil 环境下的 Cortex-M3 内核，需要添加FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM3目录下的文件。

   • 从MemMang文件夹中选择一种内存管理方案（如heap_4.c）并添加到项目中，它负责管理 FreeRTOS 运行时动态分配内存。

4. 配置 FreeRTOS 内核

   这是移植的核心步骤，主要通过创建和修改FreeRTOSConfig.h头文件来完成。这个文件包含了所有用于裁剪和配置 FreeRTOS 功能的宏定义。下表列出了一些最关键的配置项：

5. 配置项目工程结构

   • 在你的项目目录下创建一个文件夹（如FreeRTOS）来存放源码。

   • 将下载的Source文件夹内容复制到你的工程目录中。关键是要将portable文件夹下与你编译器和处理器架构相关的文件添加到工程里。例如，对于 Keil 环境下的 Cortex-M3 内核，需要添加FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM3目录下的文件。

   • 从MemMang文件夹中选择一种内存管理方案（如heap_4.c）并添加到项目中，它负责管理 FreeRTOS 运行时动态分配内存。

6. 配置 FreeRTOS 内核

   这是移植的核心步骤，主要通过创建和修改FreeRTOSConfig.h头文件来完成。这个文件包含了所有用于裁剪和配置 FreeRTOS 功能的宏定义。下表列出了一些最关键的配置项：

7. 配置项目工程结构

   • 在你的项目目录下创建一个文件夹（如FreeRTOS）来存放源码。

   • 将下载的Source文件夹内容复制到你的工程目录中。关键是要将portable文件夹下与你编译器和处理器架构相关的文件添加到工程里。例如，对于 Keil 环境下的 Cortex-M3 内核，需要添加FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM3目录下的文件。

   • 从MemMang文件夹中选择一种内存管理方案（如heap_4.c）并添加到项目中，它负责管理 FreeRTOS 运行时动态分配内存。

8. 配置 FreeRTOS 内核

• 这是移植的核心步骤，主要通过创建和修改FreeRTOSConfig.h头文件来完成。这个文件包含了所有用于裁剪和配置 FreeRTOS 功能的宏定义。下表列出了一些最关键的配置项

5. 配置硬件资源

系统定时器（SysTick）: FreeRTOS 需要一个硬件定时器来产生周期性的系统时钟中断（Tick Interrupt）。通常使用 Cortex-M 内核内置的 SysTick 定时器。你需要确保该定时器已正确初始化并启动。

• 中断控制器（NVIC）: 正确配置中断优先级分组。特别注意，SysTick 中断和 PendSV 中断的优先级通常需要设置为最低，以确保系统调度不会阻塞更高优先级的硬件中断。

不同内存地址的线程如何交换数据

共享内存

开辟一块多个线程或进程都能访问的内存区域。

同一进程的线程或同一主机上的进程，要求高性能、大数据量交换。

速度最快，但需要自行处理同步（如使用信号量、互斥锁），否则易产生数据竞争。

消息传递

线程通过发送和接收消息（数据包）来通信，不直接共享内存。

分布式系统、异构平台、需要解耦的生产者-消费者模型。

天然避免数据竞争，解耦性好，但有一定性能开销（序列化、网络传输等）。常见实现有消息队列。

管道/匿名管道

提供一个单向的字节流通道，数据像水流一样从一端写入，另一端读出。

同一进程的线程或具有亲缘关系的进程间（如父子进程）的线性数据流。

实现简单，但通常是单向通信，如需双向通信需建立两个管道。

远程过程调用 (RPC)

让线程能够像调用本地函数一样调用远程（其他进程或机器上）的函数。

分布式系统，希望隐藏底层通信细节，提供类似本地调用的体验。

对程序员透明，RPC框架自动处理参数传递、网络通信等复杂细节。

信号量/互斥锁等同步原语

通过计数器（信号量）或锁（互斥锁）来控制多个线程对共享资源的访问顺序。

主要作为辅助同步手段，与共享内存等机制配合使用，确保数据一致性。

解决并发访问冲突，防止数据损坏。是安全使用共享内存等机制的基石

调试类

如果发现mcu执行的时候卡住了怎么办

• 基础硬件检查：确认供电电压稳定且在MCU要求范围内。检查复位电路是否正常，以及主时钟是否正常起振（可用示波器查看）。

• 软件日志与LED指示：在没有仿真器或问题难复现时，这招很实用。通过串口输出日志（printf），在关键函数、循环、中断入口处打印信息，帮助定位卡死前最后执行的代码。用LED灯指示程序状态（如不同任务对应不同闪烁模式）也很有效。

• 使用仿真器深入排查：若可用仿真器，发现问题时暂停程序，查看调用栈，常能直接定位卡死函数。检查关键寄存器，如程序计数器、链接寄存器等，有助于分析。

🔁 软件逻辑问题​

1.死循环：条件永远不满足。
2.外设等待：等待某个标志位，但条件永不满足。

1. 为循环和等待添加超时退出机制。
2. 检查外设初始化配置和通信时序。

⚡ 中断服务程序​

1.未清除中断标志：导致中断不断触发，CPU频繁进入中断。
2.中断处理时间过长或中断优先级配置不当导致嵌套混乱。

1. 确保在中断服务函数中正确清除中断标志位。
2. 优化中断服务函数，使其尽可能短小精悍。合理配置中断优先级。

💾 内存管理问题​

1.堆栈溢出：函数调用层次过深、大型局部变量、递归无出口等。
2.内存访问越界：数组越界、野指针等非法内存写入，可能破坏关键数据或代码。

1. 在启动文件或链接脚本中增大堆栈大小。减少函数嵌套层级和大型局部变量。
2. 使用静态代码分析工具检查数组和指针操作。在HardFault_Handler中分析故障状态寄存器定位非法访问。

🔒 多任务资源竞争​

多任务环境下，任务间对共享资源（如全局变量、外设）的访问未正确同步，导致死锁。

使用互斥锁、信号量等同步机制确保对共享资源的互斥访问。注意避免循环等待条件。

⚙️ 看门狗定时器​

看门狗溢出时间设置不当，或系统繁忙未能及时“喂狗”，导致MCU被不断复位。

合理配置看门狗超时时间，确保在系统正常运行时能及时“喂狗”。在调试时可能需要暂时关闭看门狗。

🔧 高级调试技巧：Crash Dump​

对于极难复现的卡死，可在产品固件中植入故障转储机制。当卡死或异常发生时，将关键信息（如函数调用栈、寄存器值）保存到非易失性存储器中。事后通过工具解析这些信息，结合编译生成的符号表文件，可还原故障现场，精确定位问题代码。

此方法对资源有限的MCU有一定挑战，但非常强大。

对于进程调度算法有哪些

基本调度方式​

协同式调度​

线程主动让出CPU，实现简单但可靠性差，一个线程故障可导致系统阻塞 。

抢占式调度​

操作系统分配CPU时间片，可在时间片用完后强制挂起当前线程，更通用和可靠，是现代系统主流 。

常见调度算法​

先来先服务​

按到达顺序执行，实现简单，但对短作业不友好，平均等待时间较长 。

短作业优先​

优先调度预计执行时间短的线程，能优化平均等待时间，但可能使长线程饥饿 。

优先级调度​

为线程分配优先级，高优先级线程先执行。可分为静态优先级和动态优先级 。

时间片轮转​

为每个线程分配一个时间片，时间片用完后重新排队，保证公平性和响应能力，适用于分时系统 。

多级反馈队列​

综合多种算法优点，设置多个优先级不同的队列，并允许线程在不同队列间移动，兼具响应速度和吞吐量 。

多处理器调度​

负载共享​

维护一个全局就绪队列，所有处理器从中选取线程执行，能自动均衡负载，但队列可能成为性能瓶颈 。

成组调度​

将一组关联线程同时调度到一组处理器上运行，利于线程间紧密协作，减少相互等待 。

专用处理器分配​

为应用线程固定分配处理器，在执行期间专用，减少了切换开销，用于处理器资源丰富场景