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软考中级 软件设计师

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一、软件设计师考试

1.01软件设计师考试介绍

二、计算机组组成原理与体系结构

2.01计算机组成与体系结构前言

2.03数据的表示（原码反码补码移码）

2.04数据的表示（浮点数运算）

  1. 算术逻辑单元ALU：ALU是运算器的重要组成部件，负责处理数据，实现对数据的算术运算和逻辑运算
  2. 累加寄存器AC：通用寄存器，寄存需要运算的值，加法和减法
  3. 数据缓冲寄存器DR：对类存储器进行读写操作时进行状态寄存的
  4. 状态条件寄存器PSW：存储在运算的过程中相关的标志位

控制器

  1. 指令寄存器IR：当CPU执行一条指令时，先把它从内存储器取到缓冲寄存器中，再送入IR暂存，指令译码器根据IR的内容产生各种微操作指令，控制完成其它的组件工作，完成所需的功能
  2. 程序计数器PC：记录下一条要运行的指令的位置
  3. 地址寄存器AR：AR保存当前CPU所访问的内存单元地址。由于内存和CPU存在着操作速度上的差异，所以需要AR保持地址信息，直到内存的读/写操作完成为止
  4. 指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解释，识别该指令规定的操作，向操作控制器发出具体的控制信 ，控制各部件工作，完成所需的功能

时序部件：

2.06Flynn分类法简介

2.08流水线的基本概念

2.10流水线的吞吐率计算

Cache：非必须，但是会造成速度极慢，慢上上百倍，因为时间局部性原理

2.13Cache的基本概念

2.15随机存储器与只读存储器

2.16计算机总线

2.20循环校验码（CRC）

生成多项式转成二进制形式：4次方位置有1,3次方位置有1,2次方位置没有为0

补的是多项式中最高次方的数，这里是最高4次方，所以补4个0

再次模2运算（CRC校验），若余数为零则未出错，不为零则有错，这种校验方式只能检错不能纠错

2.21海明校验码

运行：所有资源配足

就绪（活跃就绪）：除CPU外所有资源配足

等待（活跃阻塞）：除CPU资源还缺其它资源

3.03前趋图

临界区：代码段

信 量：S，P的S<0阻塞状态

P操作：S-1

V操作：S+1

Sn：n个购书者

有付款动作时开启收银员进程

V操作付款，P操作收银，两个要配对

购书者阻塞等待收银员收费完成

答案：A、C

3.07PV操作与前趋图

箭头开始的位置V操作，箭头结束的位置P操作

3.09死锁问题

互斥：不能同时共用资源

保持和等待：各个进程会保持自己的资源，并且等待别人的资源

不剥夺：系统不会剥夺已经分配的资源

环路等待：A、B、C三个进程互相等待

首次适应法：

最佳适应法：

最差适应法：

循环首次适应法：

3.12页式存储、段式存储、段页式存储

12位：A29

页 5：对应的物理块 （页帧 ）6

淘汰在内存里的：0、1、2，看访问位决定淘汰

3.13页面淘汰算法

  1. 最优（OPT）算法

    1. 理论层面，整个事件发生之后，已经知道序列
    2. 没有办法知道页面顺序

  2. 随机（RAND）算法：随机的淘汰一个

  3. 先进先出（FIFO）算法：有可能产生抖动

    1. 先淘汰最先进入的页面
    2. 例如：用3个页面，比4个缺页要少

  4. 最近最少使用（LRU）算法：不会产生抖动

    1. 淘汰最久没有访问的

    2. 分配的资源越多，表现的性能越好

    3. 根据使用情况，刚刚被访问的不会被淘态

抖动：加资源不会提高性能

缺页：要访问的页面内存里没有

3.14页面淘汰算法题目

  1. 索引文件结构一般是13个结点，从0至12

  2. 分成直接索引、一级间接索引、二级间接索引、三及间接索引；分几级间接索引主要考虑到文件本身容量的扩展问题

  3. 一个物理盘块假设是4k大小，假设13个块都是直接索引，文件最大4K*13=52K

  4. 规定0~9对应的是直接索引，存放地址直接对应物理盘块，盘块再去存内容4K*10=40K

  5. 第10个结点，不在存物理盘块的直接内容，而是存地址，每一个地址假设占4个字节，一个物理盘块可以存4k/4=1024个地址，则第10个结点存4K*1024

  6. 第11个结点，二级间接索引，存4K×1024×1024

  7. 间接级别越多，访问的效率越低

电话不加区 是相对路径

3.17位示图法

  • 从0开始编 ，4195是第4196个物理块

  • 4196/32=131.125，存在132个字当中

  • 位置从第0位置开始算

    1. 程序控制方式：又被称为程序查询方式，由CPU控制，外设处于非常被动的方式，不会主动反馈信息
    2. 程序中断方式：外设完成任务，发出中断
    3. DMA方式：也称为直接存储控制方式，有专门的DMA控制器，CPU只需在开头时做一些控制

    3.19虚设备与Spooling技术

    四、数据库系统

    4.01数据库系统前言

    物理数据库：文件

    内模式：如何去存储数据

    概念模式：表

    外模式：数据库里面的视图

    外模式-概念模式映射：表和视图之间的映射关系，表发生变化只需要改映射，不需要改应用程序

    概念模式-内模式映射：内部的存储形式和表的情况的映射关系

    4.03数据库设计过程说明

    方框：表示实体

    椭圆：表示属性

    菱形：表示联系

    MN：表示多对多的关系

    一般先画局部的ER图，然后集成

    1：1联系：中间的联系可以转成关系模式，也可以转到与其关联的任意一个实体里面

    1：n联系：中间的联系可以转成关系模式，也可以转到n的实体里面；例如;公司和员工为1：n，在员工里面新加字段记录部门

    m：n联系，选课的联系必须转成单独的实体

    4.05关系代数

    笛卡尔积×：前面的字段来自于S1，后面的字段来自于S2；S1的第一条记录要与S2的每一条记录形成组合；字段数为两个集合的总和，记录数为两个记录的乘积

    投影：选择列的操作，可以用属性名或者数字编码

    选择：选择行的操作，可以用属性名或者数字编码

    X能够确定Y，则称X函数依赖Y

    数据库中：学 能够函数确定姓名

    部分函数依赖：A、B能确定C，并且A能确定C

    传递函数依赖：A能确定B、B能确定C、则A能确定C、但是B不能确定A

    4.07规范化理论的价值与用途

    超键：唯一标识元祖，可能存在冗余属性

    候选键：唯一标识元祖，消除冗余属性的超键

    主键：唯一

    外键：别的关系的主键，很多时候需要对表做关联

    候选键和主键的区别：候选键可以有多个，主键只能有一个

    候选键和超键的区别：（学 、姓名）性别，学 、姓名的组合键能确定性别，学 也能确定性别，组合键为超键，学 为候选键

    级别不断提高，规范化程度越高，数据的力度越小，基本上进行数据表的拆分，带来性能方面的问题

    主属性：属性属于候选键的一部分，在候选关键字里出现过的属性

    例：学 和课程 才能唯一确定成绩，解决办法：将课程 和学分取出来建立新的关系模式，原来表里的学分去掉

    主属性：属性属于候选键的一部分

    非主属性：不属于候选键的一部分

    例：候选键：SJ、ST，则主属性为STJ，没有非主属性，肯定是3NF

    通俗来说，所有函数依赖写出来。函数依赖的左边部分必须是候选键

    函数依赖SJ->T、T->J，第二个函数依赖左边部分不是候选键，所以不是BC范式B

    4.10规范化理论—范式练习题

    事务

    1. 原子性：不可拆分
    2. 一致性：事务执行之前，数据保持一直的状态，执行之后，也保持一直状态，类似于能量守恒
    3. 隔离性：事务之间独立进行，互不影响

      4. X锁：读锁

      S锁：写锁

      4.13数据库的完整性约束

      4.15数据库备份与恢复

      例：从周日至周六的备份为：完增增增差增增

      则周三数据出问题要先恢复周日的完全备份，再恢复周一和周二的增量备份

      则周四出问题要先恢复周一的完全备份，再直接恢复周四的差量备份

      数据仓库：存储数据库的陈旧数据；大规模的查询、分析、统计；面向主题不是面向用户；会记录一些集成式的数据

      数据集市：部门级的数据仓库

      OLAP服务器：联机分析处理服务器，专门做数据处理工作

      数据挖掘工具：挖到人类不知道的信息

      4.18大数据的基本概念

      五、计算机 络

      5.01七层模型

      ICMP：Internet 控制协议

      ARP：地址解析协议，IP转MAC

      RARP：反地址解析协议

      TCP：可靠的协议，通讯时会建立连接，有验证机制，传输时会有反馈信息，通讯之前会进行三次握手的活动

      UDP：不可靠的协议，通讯时不会建立连接，只把数据包从原地址发往目标地址

      Samba：文件共享协议，可以跨平台

      CIFS、NFS：文件共享协议

      5.03 络类型与拓扑结构

      5.05IP地址与子 划分

      5.07HTML

      5.09 络接入技术

      六、系统安全分析与设计

      6.01信息系统安全属性

      传送信息和信息摘要，得到信息产生摘要，和得到的摘要对比，相同则没有问题

      6.04数字签名

      把正文用对称的方式加密，把密钥用非对称的方式传输

      6.06设计邮件加密系统（实例）

      隔离：物理隔离，不同的 络

      屏蔽：墙面刷隔离图层

      PPTP、L2TP：隧道协议，在互联 开出两条安全的隧道

      防火墙：软件和硬件软件结合的

      IPSec：针对IP包加密

      6.08 络威胁与攻击

      6.09防火墙技术

      7.02数组

      稀疏矩阵：一个矩阵中大量的元素都是0

      树形结构：没有环路

      图：有可能有环路

      7.05顺序表与链表

      单链表删除结点：p->next=q->next

      单链表插入结点：s->next=p->next,p->=s

      7.06顺序存储与链式存储

      循环队列：队空和队满无法判断，使用单独的一个空间存放，少存一个元素

      7.08广义表

      7.09树与二叉树的基本概念

      满二叉树：没有缺失的结点

      完全二叉树：除了最下面的一层，上面的和从左到右的都是满的

      非完全二叉树：中间有缺失

      7.11二叉树遍历

      页码：122

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