2015下半年软件设计师考点，难点

DMA:

　　DMA是一种硬件设备。这种设备的工作原理是这样的：
——首先CPU告诉DMA设备，要有一堆数据需要传输，为了效率而请它出马。（DMA请求）
——DMA收到CPU的消息，开始准备。此时CPU把数据源地址、数据目标地址、传输数据量、传输模式等等参数告诉它。（DMA初始化）
——DMA初始化完，向CPU发送消息“借你的总线用一用，我要开始传输数据了！”（总线出借，DMA启动）
——CPU收到消息后，暂时切断自己与总线的联系。DMA开始传输数据。（DMA数据）
——DMA传输完数据之后，向CPU发送消息“搞定了！总线还给你。”（总线归还）
——CPU说：“干得好！老将出马一个顶俩！辛苦了，你先歇着吧。”DMA设备停止。CPU该干啥干啥。
由于是硬件实现的，所以DMA的速度非常快。快到什么程度呢S上，尤其是数据量非常大的时候，相比于CPU当中介，效率能够提高一百万倍以上。
由于DMA的速度是如此之快，所以大量的数据传输，一般都要求使用DMA。

　　基础知识

防火墙：　

• 过滤进出 络的数据包
• 管理进出 络的访问行为
• 封堵某些禁止的访问行为
• 记录通过防火墙的信息内容和活动
• 对 络攻击进行检测和告警
• 能过滤大部分的危险端口
• 设置严格的外向内的状态过滤规则
• 抵挡大部分的拒绝服务攻击

　　局限性

    ● 不能防范不经过防火墙的攻击
    ● 对新出现的漏洞和攻击方式不能迅速提供有效的防御方法
    ● 紧急情况下无法做到迅速响应
    ● 无法防止内部的攻击
    ● 不能关闭需提供对外服务的端口
    ● 无法防止利用TCP/IP等协议漏洞的攻击
    ● 不能防止受病毒感染文件的传输
    ● 防火墙自身也可能存在安全漏洞

　　白话解析

软件的知识产权　　

声音信 、音频信 ：

　　基础知识

软件开发方法

1.结构化方法：

　　关键词：数据流图（面向数据流）；自顶向下，逐层分解；功能的分解与抽象；最早出现

　　组成：结构化分析，结构化设计、结构化程序设计

　　适用场合：数据处理领域的问题；但不适合解决大规模的、特别复杂的项目，难以适应需求的变化

2.Jackson方法：

　　关键词：数据结构

　　适用场合：

JSP:小规模项目+输入数据结构与输出数据结构有对应关系。

JSD:时序特点较强的系统，包括数据处理系统和一些实时控制系统，以事件为驱动。

3.原型化方法：

　　关键词：快速开发、需求不清

　　适用场合：用户需求不清，业务理论不确定，需求经常变化的情况+当系统规模不是很大，也不太复杂时=采用该方法比较好的

5.面向对象开发方法：

　　关键词：对象（按照人类认识世界的方法和思维）、UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)

　　组成：面向对象分析、面向对象设计、面向对象实现

　　包括：Booch方法、Coad方法、OMT方法……

软件生存周期模型

1.瀑布模型（waterfall model）

　　关键词：线性顺序（固定次序）、以文档为驱动、需求很明确

　　使用场合：需求很明确（以文档为驱动）；但缺乏灵活性，无法解决需求不明确、不准确的问题。一种理想的线性开发模式

2.演化模型（evolutionary model）=增量模型（Incremental Model）

　　关键词：原型、需求模糊、快速构造一个初始可运行版本，逐步演化为最终版本、活动级迭代、交错的线性序列

　　使用场合：需求缺乏准确认识，需求模糊

　　先做总体需求分析、设计，编码、测试中逐个增量开发；在上一次增量的基础上提交新的一部分软件；避免使用未成熟技术、经常的客户反馈等方法减少风险

　　强调每一个增量均发布一个可操作产品。早期的增量是最终产品的“可拆卸”版本，但提供了为用户服务的功能，并且为用户提供了评估的平台　　

　　编译器包括：

词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化目标代码生成、符 表管理、出错处理

以中间代码为分水岭，分为机器有关、机器无关。同一种程序语言的编译器，开发出一个前端之后，就可以针对不同的机器开发相应的后端，前后端有机结合就形成了该语言的一个编译器

　　区别：

1.编译方式下，机器上运行的是与源程序等价的目标程序。源程序、编译程序都不再参与到目标程序的执行过程中。翻译成独立保存的目标程序

2.解释方式下，解释程序、源程序（或某种等价表示）要参与到程序的运行过程中。运行程序的控制权在解释程序。不生成独立的目标程序

PV操作、同步信 量、互斥信 量

　　互斥：“你用的时候别人都不能用，别人用的时候，你也不能去用”，是一种源于资源共享的间接制约关系。

　　同步：“我们大家利用一些共同的资源区，大家一起合作，完成某些事情，但是我在干某些小事的时候，可能要等到你做完另一些小事”，是一种源于相互合作的直接制约关系。

　　互斥的进程间没有必然的联系，属于竞争者关系，谁竞争到资源（的使用权），谁就使用它，直到使用完才归还。就比如洗衣房的洗衣机这个资源，去洗衣的同学并不需要有必然联系，你们可以互不认识，但是谁竞争到洗衣机的使用权，就可以使用，直到洗完走人。

　　在实现互斥时，P,V操作相当于申请资源和释放资源。

　　同步与互斥实现的P,V操作虽然都是成对出现。但是互斥的P,V操作出现在同一个进程的程序里，而同步的P,V操作出现在不同进程的程序中。

　　同步：多个进程在执行次序上的协调，相互等待消息

      互斥：对临界资源的使用

　　虽然P,V操作在每一个进程中都是成对出现的，但不一定是针对一个信 量。互斥信 量的P,V操作总是出现在一个进程中的临界区的前后，而同步信 量的P,V操作总是出现在具有同步关系的两个进程中，需要等待消息的一方执行P操作，发出消息的一方执行V操作。

单缓冲、双缓冲

　　缓冲区：　

• 缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
• 减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制。
• 解决基本数据单元大小（即数据粒度）不匹配的问题。
• 提高CPU和I/O设备之间的并行性。

　　CPU与I/O设备间速度不匹配，解决方法：

• 釆用硬件缓冲器，但由于成本太高，除一些关键部位外，一般不釆用硬件缓冲器
• 釆用缓冲区（位于内存区域）

　　单缓冲：

　　如图5-5所示，在块设备输入时，假定从磁盘把一块数据输入到缓冲区的时间为T，操作系统将该缓冲区中的数据传送到用户区的时间为M，而CPU对这一块数据处理的时间为 C。

　　由于T和C是可以并行的，当T>C时，系统对每一块数据的处理时间为M十T，反之则为M+C，故可把系统对每一块数据的处理时间表示为Max(C, T)+M。T和M，M和C是不可以并行的

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