嵌入式面试提纲

发布于:2025-06-09 ⋅ 阅读:(19) ⋅ 点赞:(0)

一、TCP/IP 协议

1.1 TCP/IP 五层模型概述

  • 链路层(Link Layer)

    • 包括网卡驱动、以太网、Wi‑Fi、PPP 等。负责把数据帧(Frame)在相邻节点间传输。

  • 网络层(Internet Layer)

    • 最典型的是 IP 协议 (IPv4/IPv6)。负责 路由选路分片与重组

    • 其他:ICMP(Ping、目的不可达等)、ARP/ND (地址解析协议/邻居发现)。

  • 传输层(Transport Layer)

    • TCP(Transmission Control Protocol):面向连接、可靠传输、有序到达、流量控制与拥塞控制。

    • UDP(User Datagram Protocol):无连接、不保证可靠性、低开销。

  • 会话层、表示层(合并在“应用层”讨论)

  • 应用层(Application Layer)

    • HTTP/HTTPS、FTP、SMTP/POP3、DNS、Telnet、SSH 等。

面试常问:

  1. 请简述 TCP/IP 模型与 OSI 七层模型的对应关系。

  2. TCP 与 UDP 的区别?各有什么典型应用场景?

  3. DNS 查询过程是怎样的?(迭代查询 vs 递归查询)


1.2 IP 协议要点

  • IP 地址与子网掩码

    • IPv4:32 位,常见写法 192.168.1.10/24(子网掩码 255.255.255.0)。

    • IPv6:128 位,常见压缩写法 fe80::1ff:fe23:4567:890a/64

  • 分片与重组

    • 当数据包超过链路层最大传输单元(MTU)时,IP 层会分片。目的主机负责重组。

  • 路由选择

    • 路由表:根据目的 IP 匹配最长前缀,选择下一跳。

    • 默认网关、直连网络、三层交换等。

面试常问:

  1. 如何计算某 IP 的网络地址、广播地址?

  2. 什么是 CIDR?为什么要划分子网?

  3. 简述 IP 分片过程及可能带来的问题(性能、重组失败)。


1.3 TCP 核心机制

  • 三次握手(Three‑way Handshake)

    1. 客户端发送 SYN, seq = x

    2. 服务器收到 SYN, 回复 SYN‑ACK, seq = y, ack = x+1

    3. 客户端收到 SYN‑ACK, 回复 ACK, ack = y+1;连接建立

  • 四次挥手(Four‑way Teardown)

    1. 主动关闭方发送 FIN, seq = a

    2. 对端回复 ACK, ack = a+1

    3. 对端发送 FIN, seq = b

    4. 主动关闭方回复 ACK, ack = b+1;连接关闭

  • 流量控制(窗口机制)

    • 发送端发送窗口(rwnd)由接收端根据缓冲区大小告知。

  • 拥塞控制(慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复)

    • 拥塞窗口(cwnd)从 1 MSS 开始,遇到丢包或超时则触发相应算法。

面试常问:

  1. TCP 三次握手的目的?如果少一次会发生什么?

  2. TCP 四次挥手与三次挥手有什么区别?为什么需要四次?

  3. 怎么理解 TCP 的流量控制与拥塞控制?

  4. 如何粗略计算 RTT?什么是滑动窗口?


1.4 UDP 与其他协议

  • UDP(User Datagram Protocol)

    • “不可靠”传输:不保证到达、不保证顺序。

    • 头部开销小,仅 8 字节:源端口(2B) | 目标端口(2B) | 长度(2B) | 校验和(2B)

    • 常见应用:DNS 查询、VoIP、视频流、DHCP。

  • ICMP(Internet Control Message Protocol)

    • 用于网络诊断(ping)、不可达报告、TTL 超时等。

  • 常见端口号

    • HTTP:80,HTTPS:443,DNS:53,SSH:22,FTP:21,SMTP:25,POP3:110,IMAP:143 等。

面试常问:

  1. 为什么 DNS 通常使用 UDP?遇到数据包丢失怎么办?

  2. 简述 ICMP 报文类型(Echo Request/Reply,Destination Unreachable 等)。

  3. 常见的服务器如何处理端口抢占和端口复用?


二、C 语言基础

以下内容面向零基础读者,从最基本的概念开始,一步步推进到链表、环形队列和指针的“进阶姿势”。


2.1 结构体(struct

2.1.1 概念
  • 定义:把多个不同类型的变量组合成一个“整体”,类似现实世界中“一个学生有姓名、年龄、成绩”。

  • 语法

    struct Student {
        char name[32];
        int age;
        float score;
    };
    
  • 用法

    struct Student s1;
    strcpy(s1.name, "Alice");
    s1.age = 20;
    s1.score = 92.5f;
    printf("Name=%s, Age=%d, Score=%.1f\n", s1.name, s1.age, s1.score);
    
  • 内存对齐

    • 结构体成员通常按自然对齐方式存放,字段之间可能插入“填充字节(Padding)”以保证访问效率。

    • sizeof(struct) 可能 > 各成员大小之和。

面试常问:

  1. struct A { char c; int x; }struct B { int x; char c; } 谁更省空间,为什么?

  2. 如何传递结构体到函数?按值还是按引用?优缺点?

  3. 什么是匿名结构体,什么时候用?


2.2 联合体(union

2.2.1 概念
  • 定义:联合体的所有成员 共用同一块内存,只要给其中一个成员赋值,就修改了这块内存。

  • 语法

    union Data {
        int i;
        float f;
        char str[20];
    };
    
  • 用法

    union Data d;
    d.i = 100;
    printf("d.i=%d, d.f=%f\n", d.i, d.f);  // f 与 i 共享内存,值不确定
    
  • 大小

    • 联合体的 sizeof 等于其最大成员的大小,再加上对齐需要的填充。

面试常问:

  1. 结构体和联合体有什么区别?各自适用场景?

  2. 为什么联合体可节省内存?举例说明。

  3. 如何安全地在联合体里存放二进制数据(如网络协议报文)?


2.3 枚举(enum

2.3.1 概念
  • 定义:枚举是一组具名整型常量的集合,让代码更易读。

  • 语法

    enum Weekday { MON = 1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };
    
    • 如果不显式赋值,默认从 0 开始自动 +1。

  • 用法

    enum Weekday today = WED;
    if (today == WED) { printf("It's Wednesday\n"); }
    
  • 底层本质:枚举常量本质是整型 (C 默认 int)。

面试常问:

  1. 枚举常量的底层类型是什么?可以指定底层类型吗?

  2. 枚举 vs #define 的区别?哪种更好?

  3. 如何把枚举转为字符串?有哪些常见技巧?


2.4 单向链表(Linked List)

2.4.1 概念
  • 定义