软件设计师——Week 2

2018-09-19  Wednesday：

3.4 设备管理

设备管理，是操作系统中繁杂而且与硬件紧密连接的部分

3.4.1 设备管理概述

1、设备分成各种各样，分类的方式也是各不相同

2、设备管理的目标：是提高设备利用率，主要的技术有：中断技术、DMA技术、通道技术和缓冲技术

3.4.2 I/O软件

1、I/O设备管理软件一般分为4层：中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的系统软件、用户级软件

3.4.3 设备管理采用的相关缓冲技术

1、通道技术：引入通道的目的是使得数据的传输独立于CPU，当完成IO任务之后，向CPU发出中断信

2、DMA技术：数据在主存之间与IO设备间直接传送，整个过程需要很少的CPU的参与，大大减少了终端的次数（DMA硬件）

3、缓冲技术：硬件缓冲（以硬件存储器作为缓冲），  软件缓冲是通过操作系统

4、Spooling 技术：

3.4.4 磁盘调度

磁盘调度：操作系统应当采用一种适当的调度算法，使得各进程对磁盘的平均访问 的时间最小。 磁盘调度的算法，分为: 移臂调度和旋转调度两类

1、磁盘驱动调度：先来先服务、最短寻道时间优先（其要求访问的磁道与当前磁道所在的磁道距离最近）、扫描算法（考虑当前磁道和访问磁道的距离，同时考虑磁头的当前移动的方向）、单向扫面调度算法

2、旋转调度算法：

3.5 文件管理

引入文件系统专门负责管理外存储器上的信息，使用户按：“按名” 高效、快速和方便

3.5.1 文件与文件系统

1、文件、文件系统（专门负责管理和存取文件信息的软件机构）、文件的类型

3.5.2 文件的组织和结构

1、文件的逻辑结构：有结构的记录式文件、无结构的流式文件

2、文件的物理结构：内部的组织形式，文件在物理存储设备的存放的方法

（1）连续结构

（2）链接结构

（3）索引结构

（4）多个物理块的索引表

2018-09-20  Thursday：

3.5.3 文件目录

  1、文件控制块：基本信息类、存取控制信息类、使用信息类

2、目录结构：一级目录结构（线性结构）、二级目录结构（将不用的用户之间隔离了起来）、三级目录结构（树型目录结构）

3.5.4 存取方法和存储空间管理

1、文件存取方法：顺序存取（对文件中的信息按照顺序依次读/写的方式），随机存取：是指对文件中的欣纳西可以按任意的次序随机的读写

2、常见的空闲管理的方法有：

• 空闲区表：外存上的“空闲区”，建立空闲表
• 位示图：对应实际文存储器的物理块，以及物理块是否空闲
• 空闲块链：物理块构成链表，以头指针作为标志
• 成组链接法：

3.5.5 文件的使用

1、文件系统将用户的逻辑文件按一定的组织的方式转换成物理文件存放在文件存储器上，文件系统实际上，建立一个对应的关系

3.5.6 文件的共享和保护

1、文件的共享

硬链接（不可跨文件系统）—————————————–符 链接（可跨文件系统）

2、文件的保护

存取控制矩阵

存取控制表

用户权限表

密码

3.5.7 系统的安全与可靠性

1、一般我们都从4各级别对文件系统进行安全性的管理：系统级、用户级、目录级、文件级

（1）系统级：不允许为经授权的用户进入系统

（2）用户级：不同用户的等级之间对文件又有不同的存取文件

（3）目录级：与用户无关，只是为了保证目录只是核心系统才能有写目录的权力

（4）文件级：系统管理员或文件对  文件的属性的设置，来控制用户对文件的访问

2、文件的可靠性：系统抵抗或者预防个中物理性和认为性的破坏的能力

3.6 作业管理

3.6.1 作业与作业控制

1、作业控制： 脱机：不需要认为干预，计算机自己就行    联机：用户可以通过中断的控制命令，告诉计算机 我想干啥

2、作业状态及转换：提交、后备、执行、完成

2、作业控制块和作业后备队列：JCB

3.6.2 作业调度

1、作业调度算法

（1）先来先服务

（2）短作业优先

（3）响应比高优先

（4）优先级调度算法

（5）均衡调度算法

2、作业调度算法性能的衡量指标

通常使用平均周转时间或平均带权周转时间来衡量调度性的优劣

3.6.3 用户界面

3.7 络与嵌入式操作系统基础知识

3.7.1 络操作系统

1、集中模式、客户端服务模式、对等模式（peer-to-peer）、

3.7.2 嵌入式操作系统

3.8 UNIX 操作系统实例

1、UNIX 操作系统是一种多用户、用任务的分时操作系统

2、UNIX 文件系统的目录结构：树形带交叉勾连

3、进程由控制块、正文段、数据段组成

4、进程控制进程调度

。。。

。。。

 

Chapter 4 软件工程基础知识

4.1 软件工程概述

4.1.1 计算机软件

 1、计算机软件可以分为七类：系统软件、应用软件、工程/科学软件、嵌入式软件、产品线软件、Web应用软件、人工智能软件

 4.1.2 软件工程基本原理

1. 用分阶段的生命周期计算严格管理
2. 坚持进行阶段评审
3. 实现严格的产品控制
4. 采用现代程序设计技术
5. 结果能够清楚审查
6. 开发小组的人员少而精
7. 承认不断改进软件工程实践的必要性

4.1.3 软件的生存周期

可行性分析与项目开发计划→需求分析→概要设计→详细设计→编码→测试→维护

4.1.4 软件过程

1、能力成熟度模型（CMM Capacity Maturity Model）

4.2 软件过程模型

1、瀑布模型、增量模型、

2、演化模型：原型模型你、螺旋模型

3、喷泉模型

4、基于构件的开发模型

5、形式化方法模型

4.3 软件开发方法

4.3.1 结构化方法

结构化的分析方法，是一种面向数据流的开发的方法，基本的思想就是，自顶向下、逐层分解，这个对于小型的系统还是可以接受的，但是对于复杂的项目难以适应需求的变化

4.3.2 Jackson方法

一种面向数据结构的开发方法

4.3.3 原型方法

适用于用户需求不清楚或者经常变化的情况

4.3.4 面向对象方法

4.3.5 敏捷方法

1、极限编程、水晶法、并列争求法、自适应软件开发

4.4 软件工具

1、软件开发工具：需求分析工具、设计工具、编码与排错工具、测试工具

2、软件维护工具：版本控制工具、文档分析工具、开发信息库工具、逆向工程工具、再工程工具

3、软件管理和软件支持工具：项目管理工具、配置管理工具、软件评价工具

4.5 软件项目管理

4.5.1 软件项目管理设计的范围

1、人员

2、产品

3、过程

4、项目

4.5.2 软件项目估算

成本估算方法  、  COCOMO 估算模型   COCOMOII 模型   Putnam 估算模型

4.5.3 进度管理

4.5.4 软件项目的组织

4.5.5 软件质量管理

4.5.6 软件配置管理（Software Configure Management，SCM）

2018-09-21  Friday：

4.6 风险管理

1、软件的风险包含：不确定性和损失

2、风险识别就是系统的对项目计划指出威胁

3、风险预测：风险发生的可能性或者概率，以及如果发生可能会产生的后果

4、风险控制：风险避免、风险监控、RMMM计划（独立的风险缓解，监控和管理计划）

4.7 软件度量

1、软件度量，就是对产品以及产品的开发过程进行度量

2、两方面的属性：外部属性：面向管理者和用户    内部属性：软件或软件过程本身的属性 可靠性、可维护性等等

3、软件度量有两种分类方式：分为面向规模、功能、人的度量              分为生产率度量、质量度量、技术度量

（1）面向规模：评测代码行数

（2）面向功能：

4、软件复杂性是指理解和处理软件的难易程度：规模、难度、结构、智能度

Chapter 5  系统开发与运行

5.1 系统分析与设计概述

5.1.1 系统分析概述

5.1.2 系统设计的基本原理

1、抽象      模块化        信息屏蔽       模块独立  （耦合 内聚）        

5.1.3 系统设计的内容和步骤

 

 

5.2 需求分析和需求工程

 

 

 

 

 

Chapter 6 络与多媒体基础知识

6.1  络概述

1、计算机 络的功能：数据通讯、资源共享、负载均衡、高可靠性

2、计算机 络的分类：局域 、城域 、广域

3、 络的拓扑结构：总线型结构、星型结构、环形结构、树形结构、分布式结构

 

4、ISO/OSI 络体系结构

6.2 络互联硬件

6.2.1 络的设备

中继器（实现物理层协议转换，在电缆间转发二进制信 ）  桥：实现物理层和数据链路层的协议转换

路由器：实现 络层和以下各层协议转换                关：提供从底层到传输层或以上各层的协议转换

 

1、物理层的设备

中继器/集线器     实现 络胡亮的实际设备

2、数据链路层的互联设备

桥：用于链接两个局域 段，需分析帧地址字段，已决定是否把收到的帧转发到另一个 络段上面去

交换机：按照每个数据包中的MAC地址 相对简单的决策信息的转发，一般不考虑到 数据包中隐藏的更深层次的关系

3、 络层互联设备

路由器：数据从一个子 到另外一个子 进行传输的时候，可以由路由器来完成

4、应用层互联设备

关：应用层的互连设备，链接类型不同，或者协议差别较大的时候 就要选区 关设备

 

6.2.2 络的传输介质

 

1、有线介质：双绞线：屏蔽双绞线  非屏蔽双绞线        同轴电缆       光纤

2、无线介质：微波   红外线和激光    卫星通讯 

 

 

6.2.3 组建 络

服务器   客户端    络设备    通信介质  络软件

 

6.3 络协议与标准

6.3.1 络标准

 

6.3.3 广域 协议

1、点对点协议PPP

2、数字用户线

3、数字专线

4、帧中继

5、异步传输模式

6、X.25协议

6.3.4 TCP/IP协议族

1、ARP和RARP

ARP的作用是将IP地址转换成物理地址，RARP的作用是将物理地址转换为IP地址

 

2、 际层协议–iCMP

Internet Control Message Protocol 

3、传输层协议–TCP

Transmission Control Protocol：在IP提供的不可靠的数据服务的基础上 为应用程序提供一个可靠的、面向连接的、全双工的数据传输服务

4、传输层协议–UDP

5、应用层协议

 

6.4 Internet及应用

1、Internet的地址形式主要由两种：域名格式  IP地址格式

2、域名（为了方便理解和记忆）、IP

3、NAT技术

面对IP地址短缺的问题，我们可以采用IPV6 这种长期的解决方案，还有一种解决王安就是Network Address Translators NAT

（1）Dynamic Address Translation：动态地址翻译 

（2） 络地址和端口翻译：Network Address Port Translation  NAPT   

4、IPV6 （这样地址就根本用不完啦）

6.4.3

2018-09-23  Sunday：

6.5 络安全

讲一下防火墙技术

1、是建立在、内、外 络边界上的过滤封锁机制，它认为内部 络是安全可信赖，而外部 络是不安全的。

2、防火墙技术经过了包过滤（直接转发 文，速度较快）、应用代理 关（与服务器建立连接，有更强的身份验证和注册功能）、状态检测  三个发展阶段

6.6 多媒体的基本概念

1、多媒体的种类、特征  

2、虚拟现实相关

3、声音信 ：声波、次声波、超声波

下面是关于如何计算声波传输率以及声波信 的数据量

 

4、MIDI（Musical Instrument Digital Interface） 是乐器数字接口国际标准

5、声音文件的格式：wav、snd、au、aif、voc、mp3、ra、mid、rmi

 

6.6.3 图形和图像

1、颜色的要素：色调，是指颜色的类别；饱和度：指某一颜色的深浅程度（浓度） ；亮度：彩色明暗申请晨读

2、三原色原理：不必非要是红绿蓝   

3、颜色模式：RGB、CMY、YUV

4、图形：矢量图 ； 图像：点阵图‘、位图图像

5、图像的属性

• 分辨率：图像分辨率和显示分辨率
• 像素深度：一个像素点用多少位来表示2^n 次

 

6、图像的压缩编码：无损压缩（DPVM、LZ97、LZSS、LZW）和有损压缩（JPEG）