关于嵌入式开发工程师的那些事（持续更新）

蓝牙最小广播间隔 20ms
蓝牙最大广播间隔 10.24s
蓝牙最小连接间隔
蓝牙最大连接间隔 40ms
蓝牙最小扫描间隔 2.5ms
蓝牙最大扫描间隔 10.24s
蓝牙最小扫描窗口 2.5ms
蓝牙最大扫描窗口 10.24s

蓝牙信道问题

（1）蓝牙3.0和蓝牙4.0都是采用2.4GHz频段；
（2）蓝牙3.0有79个信道，每个信道1MHz；蓝牙4.0有40个信道，每个信道2MHz；
（3）蓝牙传输的技术为跳频技术，就是将数据分成若干个数据包，通过79个指定的蓝牙频道进行传输数据包；
（4）根据香农定律，在一定的传输速率下，可以增加信道带宽从而来降低对信噪比的要求，即对发送功率要求降低了，所以蓝牙4.0更加低功耗；

蓝牙4.0与蓝牙5.0的区别

（1）带宽（传输速率）不同，蓝牙5.0相比蓝牙4.2，传输速率理论上提高了一倍，从1Mbps提高到2Mbps，实际可能为1.7倍；
（2）传输距离增加，蓝牙5.0有效传输距离为300米，蓝牙4只有100米；
（3）抗干扰能力；蓝牙5.0采用新技术可以减少因2.4GHz频段干扰而造成的传输效率损失；
（4）蓝牙5.0可以提高室内定位的精确度，可以优化导航的功能，配合WIFI可以时间精度接近1米的蓝牙室内定位功能；

进程与线程有什么区别？

进程是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位；
线程是进程中的一个执行单元，是比进程还要小的独立运行的基本单元；
一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程；
（1）进程是资源分配的最小单位；
（2）线程是程序执行的最小单位，也是调度器调度的基本单位，但进程不是，两者均可并发执行；
（3）进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段，

进程与线程的优缺点

线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；
线程适合在SMP机器（双CPU系统）上运行
进程执行开销大，但能够很好的进行资源管理和保护，可以跨机器迁移；

如何选择线程还是进程

死锁的四个必要条件：

（1）互斥：某种资源一次只允许一个进程访问，即该资源一旦分配给某个进程，其他进程就不能在防卫，直到该进程访问结束；
（2）占有且等待：一个进程本身占有资源（一种或多种），同时还有资源未得到满足，正在等待其他进程释放该资源；
（3）不可抢占：别人已经占有了某项资源，你不能因为自己需要该资源，就把别人的资源抢占过来；
（4）循环等待：存在一个进程链，使得每个进程都占有下一个进程所需的至少一种资源；

当以上四种条件均满足，必然造成死锁，发生死锁的进程无法进行下去，他们所持有的资源也无法释放。这样会导致CPU的拓土量下降。

如何预防死锁

（1）资源一次性分配；
（2）可剥夺资源；
（3）资源分配有序法

程序的局部变量，全局变量和动态分配数据存储位置
局部变量存储于栈中
全局标量存储于静态存储区
动态分配数据存储于堆中

堆（heap）和栈（stack）的区别

1、存储
栈：变量、对象的引用
堆：实例对象
2、速度
栈：存取速度快
堆：存取速度慢
3、线程访问
栈：每个线程都有一个栈区
堆：所有线程共享一个堆区
4、垃圾回收
栈：比较频繁
堆：不频繁

引用与指针有什么区别？

（1）引用必须被初始化，指针不必；
（2）引用初始化以后不能被改变，指针可以改变所指的对象；
（3）不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指针

static全局变量与普通的全部变量有什么区别？static函数与普通函数有什么区别？
全部变量为静态存储方式，静态全局变量也是静态存储方式。这两者在存储方式上并无不同；

网络编程

OSI参考模型

（1）物理层：该成并非指的是网络硬件或传输媒介，它只存在于抽象结构中，是负责数据流传输的最底层功能模块；
（2）数据链路层：将数据流打包成数据帧，并交给物理层进行传递；
（3）网络层：用于设备间建立路由，处理数据帧中的地址信息；
（4）传输层：以数据包和网段为对象的数据处理层，对数据的完整性负责，重发机制；
（5）会话层：用于建立两个网络终端间的联系，用于决定通信的模式，以及基本的握手协议；
（6）表示层：用于处理不同计算机的数据编码方式，负责对数据编码进行转换；
（7）应用层：为OSI参考模型提供接口；

TCP/IP协议

TCP/IP的概念

TCP/IP协议分成了两个不同的协议：
.用来检测网络传输中差错的传输控制协议TCP
.专门负责对不同网络进行互联的互联网协议IP

TCP/IP协议名称
传输控制/网际协议(Transfer Control Protocol/Internet Protocol) 又称作网络通讯协议。

（1）应用层：为用户提供一些常用的应用层层，如电子邮件；另外，包括了所有的高层协议，主要有：网络终端协议TELNET，用于实现互联网中远程登录功能；文件传输协议FTP用于实现互联网中的交互式文件传输功能；简单电子邮件协议SMTP实现互联网中电子邮件发送功能；域名服务DNS用于实现网络设别名称到IP地址映射的网络服务；网络文件系统NFS，用于网络中不同的主机间的文件系统共享；
（2）传输层：主要负责端到端通信。传输层定义了两种协议：传输控制协议TCP与用户数据包协议UDP。TCP协议是一种可靠的面向连接的协议，主要功能是保证信息无差错地传输到目的主机；UDP协议是一种不可靠的无连接协议，它与TCP协议不同的是它不进行分组数据的检查和差错控制；
（3）网络层：又称IP层，负责处理互联网中计算机之间的通信；
（4）物理链路层：接收IP层的IP数据包，通过网络向外发送，或接收处理从网络上传送来的物理帧。

TCP与UDP的概念

1.TCP（即传输控制协议：Transfer Control Protocol）
是一种面向连接的传输层协议，它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信)

2.TCP使用情况
适合于对传输质量要求较高，以及传输大量数据的通信。传输文件：迅雷，飞秋
在需要可靠数据传输的场合，通常使用TCP协议网银MSN/QQ等即时通讯软件的用户登录账户管理相关的功能通常采用TCP协议 QQ、微信、LOL等

3.UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议
是不可靠的无连接的协议。在数据发送前，因为不需要进行连接，所以可以进行高效率的数据传输。

4.UDP适用情况：
适合于广播/组播式通信中。 //电子教室、视频直播、安防监控

MSN/QQ/Skype等即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯通常采用UDP协议 //文字聊天、音视频传输流媒体、VOD、VoIP、IPTV等网络多媒体服务中通常采用UDP方式进行实时数据传输//优酷、乐视、腾讯视频

在网络视频的一个帧率是30fps，超过24FPS ，人眼是注意不到的，在udp就算出现丢帧的现象也很难发现。

但对早期的高动态电子游戏，尤其是射击游戏或竞速游戏来说，帧率少于每秒30帧的话，

游戏就会显得不连贯，这是因为电脑会准确地显示瞬时的画面（像是一台快门速度无限大的相机），

没有动态模糊使流畅度降低。

5.网络编程预备知识

1.Socket

A.简介
Socket
是一个编程接口
是一种特殊的文件描述符
(everything in Unix is a file)
并不仅限于TCP/IP协议
面向连接
(Transmission Control Protocol - TCP/IP)
无连接 (User Datagram Protocol -UDP 和 Inter-network Packet Exchange - IPX)

B.类型

1）流式套接字(SOCK_STREAM)
提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。内设置流量控制，避免数据流淹没慢的接收方。数据被看作是字节流，无长度限制

2）数据报套接字(SOCK_DGRAM)
提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送，不提供无差错保证，数据可能丢失或重复，顺序发送，可能乱序接收。

3）原始套接字(SOCK_RAW)

可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问。

2.IP地址

A.简介
IP地址是Internet中主机的标识。
Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址，而且是不能相同，若相同，就出现IP地址冲突。
IP地址为32位（IPv4）或者128位（IPv6）
每个数据包都必须携带目的IP地址和源IP地址
目的IP：对方的IP地址
源IP：自己的IP地址

B.表达方式
常用点分形式：192.168.1.3 ------->转换为32位无符号整型数据
C.分类
分为四类:A类、B类、C类、D类（组播/多播地址）。
1）A类地址
0开头，只用第一个字节的后7位表示网络，后3个字节表示主机。
0.0.0.1~127.255.255.254
2）B类地址
10开头，只用14位表示网络，后2个字节表示主机
128.0.0.0~191.255.255.254
3）C类地址
110开头，用21位表示网络，1个字节表示主机
192.0.0.0~223.255.255.254
4）D类地址
1110开头，用28位组播地址
224.0.0.0~239.255.255.254
5）特殊地址
0.0.0.0 默认指本网络，可以接收单播、组播、广播的网络数据。
127.0.0.1 默认作为本地环路地址（测试），不需要对方主机，做一个自发自收的实验。
主机值为255 默认向所有主机（电脑）发送数据
3.端口号
不同的端口用于不同的服务程序。
HTTP——80
FTP——21
TELNET——23
SMTP ——25
DNS——53
TFTP——69
SNMP——161
RIP——520

众所周知端口：1_1023（1255之间为众所周知端口，256~1023端口通常由UNIX系统占用）

注册端口：1024~49150

动态或私有端口：49151~65535

TCP程序编写
流式套接字的工作原理
服务器：socket(）----->bind()------>listen()----->accept()----->read()----->write()------>close()
客户机：socket()------>connect()----->wirte()---->read()------>close()

数据套接字的工作原理
服务器：socket()----->bind()----->readfrom()----->sendto()----->close()
客户机：socket()------->bind()------->sendto()----readfrom()----->close()

问题一：什么是网络协议？

所谓网络协议，就是两台电脑要通讯就必须遵守共同的规则，就好比两个人要沟通就必须使用共同的语言一样。一个只懂英语的人，和一个只懂中文的人由于没有共同的语言（规则）就没办法沟通。两台电脑之间进行通讯所共同遵守的规则，就是网络协议。

问题二：谁来制定这个网络协议以及为何网络要进行层次上的划分？

国际标准化组织(ISO)定义了网络协议的基本框架，被称为OSI模型。要制定通讯规则，内容会很多，比如要考虑A电脑如何找到B电脑，A电脑在发送信息给B电脑时是否需要B电脑进行反馈，A电脑传送给B电脑的数据的格式又是怎样的？内容太多太杂，所以OSI模型将这些通讯标准进行层次划分，每一层次解决一个类别的问题，这样就使得标准的制定没那么复杂。OSI模型制定的七层标准模型，分别是：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。

问题三：TCP/IP协议和OSI模型有何区别？

虽然国际标准化组织制定了这样一个网络协议的模型，但是实际上互联网通讯使用的网络协议是TCP/IP网络协议。

TCP/IP 是一个协议族，也是按照层次划分。共四层：应用层，传输层，互连网络层，网络接口层。那么TCP/IP协议和OSI模型有什么区别呢？OSI网络协议模型，是一个参考模型，而TCP/IP协议是事实上的标准。TCP/IP协议参考了OSI模型，但是并没有严格按照OSI规定的七层去划分标准，而只划分了四层，个人觉得这样会更简单点，当划分太多层次时，你很难区分某个协议是属于哪个层次的。TCP/IP协议和OSI模型也并不冲突，TCP/IP协议中的应用层协议，就对应于OSI中的应用层，表示层，会话层。就像以前有工业部和信息产业部，现在实行大部制后只有工业和信息化部一个部门，但是这个部门还是要做以前两个部门一样多的事情，本质上没有多大的差别。TCP/IP中有两个重要的协议，传输层的TCP协议和互连网络层的IP协议，因此就拿这两个协议做代表，来命名整个协议族了，在说TCP/IP协议时，是指整个协议族。

问题四：TCP和UDP的区别和联系？

传输层最主要的协议就是TCP和UDP协议。两则的区别在于TCP协议需要接收方反馈，UDP协议不需要接收方反馈。TCP就像挂号信，A电脑发信息给B电脑后，需要得到B电脑的反馈，这样A电脑就能知道B电脑是否已经收到信息。UDP就像平信，A电脑发信息给B电脑后，B电脑并不给A电脑发聩，A电脑发送信息出去后并不知道B电脑是否已经收到。因此，TCP传输比UDP传送更可靠，但是TCP传输的效率就不如UDP了。至于，在传送过程中具体选择哪种传送方式，需要具体问题具体分析。在不可靠的网络传送过程中一般选择TCP传送方式。在讲求效率，或者不在乎传送失误的情况下可以选择UDP方式来提高传输速率。

TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。