文章目錄

• 背景
• • 2021.03.05更新（軟考結果）
• 分值分布
• 考點總結
• • 計算機組成與體系結構
  • • 數據表示
    • • 進制轉換
      • • 編碼
      • 浮點數運算
    • CPU結構
    • • 運算器
      • 控制器
    • Flynn分類法
    • CISC：復雜指令集；RISC：精簡指令集
    • 流水線
    • • 流水線相關概念
    • 存儲系統
    • • Cache
      • 主存
      • 內存
      • 磁盤
    • 總線系統
    • 可靠性
    • 差錯控制-校驗碼
  • 操作系統
  • • 進程管理
    • 死鎖及銀行家算法
    • 存儲管理
    • • 頁面置換算法
    • 文件管理
    • • 索引文件
      • 目錄結構
      • 位示圖
    • 磁盤管理
    • I/O設備管理
    • 虛設備與SPOOLING技術
    • 微內核操作系統
  • 數據庫
  • • 數據庫模式
    • 數據庫設計過程
    • E-R模型
    • 關系代數
    • 規范化理論
    • • 函數依賴
      • 鍵
      • 范式
      • 模式分解
      • 并發控制
      • 數據庫安全
      • 備份恢復
      • 數據倉庫與數據挖掘
      • 反規范化
  • 計算機網絡
  • • 七層模型
    • 網絡技術標準與協議
    • 網絡類型與拓撲結構
    • 網絡規化與設計
    • IP地址與子網劃分
    • 特殊含義IP地址
    • 無線網
    • 網絡接入技術
    • IPv6
  • 系統安全分析與設計
  • • 加密解密
    • 網絡層次安全保障
    • 網絡威脅
    • 防火墻
  • 數據結構與算法
  • • 矩陣
    • 對比順序存儲與鏈式存儲
    • 廣義表
    • 樹與二叉樹
    • • 二叉樹遍歷
      • 反向構造二叉樹
      • 樹轉二叉樹
      • 查找（排序）二叉樹
      • 最優二叉樹（哈夫曼樹）
      • 線索二叉樹
      • 平衡二叉樹
    • 圖
    • • 圖的存儲
      • 圖的遍歷
      • 拓撲排序
      • 圖的最小生成樹
      • • 普里姆算法
        • 克魯斯卡爾算法
  • 程序設計語言
  • • 編譯過程
    • 有限自動機與正規式
    • 表達式
    • 傳值與傳址
    • 程序語言特點
  • 法律法規
  • • • 保護期限
      • 知識產權人
      • 侵權判定
      • 標準化
  • 多媒體
  • • • 音頻
      • 媒體分類
      • 計算
      • 多媒體標準
      • 文件壓縮
  • 軟件工程
  • • • 軟件開發模型
      • 信息系統開發方法
      • 需求
      • 結構化設計
      • 軟件測試
      • 系統運行與維護
      • CMMI軟件能力成熟度模型
      • 項目管理
  • 面向對象
  • • 設計模式
    • UML
  • 數據流圖（大題）
  • • 基本概念
    • 數據字典
    • 數據流圖平衡原則
    • 解題技巧
    • 例題
  • 數據庫設計（大題）
  • UML建模（大題）
  • • 用例圖
    • 類圖
    • 順序圖
    • 活動圖
    • 狀態圖
    • 通信圖
    • 案例
  • 數據結構與算法（大題）
  • • 分治法
    • 回溯法
    • 貪心法
    • 動態規劃
    • 案例1
  • 面向對象（大題）

背景

20天的時間準備軟件設計師，期間還要完善一些項目，時間比較倉促，特此總結一下軟件設計師常用的考點，以便快速掌握。

本片博客對應于嗶哩嗶哩視頻：軟件設計師考試教程，可對應視頻，參考學習，感謝UP主分享的視頻。

看《軟件設計師教程》的感悟：
《軟件設計師教程》涵蓋的知識面太寬泛了，看完了一遍書只能說大致理了以便思路，但是基本上什么也沒記住，刷題的時候該不會還是不會。推薦將《軟件設計師教程》作為目錄/字典一樣，刷題遇到不會的知識點，可以對應深入了解。

2020.11.7開始考試，不充分的準備，希望可以一次就過…，后續會更新考試情況和軟考總結。

2021.03.05更新（軟考結果）

2020下半年的軟件設計師的考試成績，早在2021年1月份的時候已經出來了，一直沒來得及更新，這次考試上午場的選擇題考了45分，下午場大題考了57分。按照近三年的分數線都是45分來算的話，推測應該剛好壓線可以過。

在2月底的時候就已經可以查詢證書，經過查詢確實證書已經有效了，但是分數線還沒有公布…

只準備了20天，算是比較倉促的吧，但還是可以壓線過，一方面是運氣，另一方面還是努力和技巧的結果吧，希望這篇博客對正在準備軟件設計師的你，有所幫助。

分值分布

考點總結

計算機組成與體系結構

數據表示

進制轉換

編碼

正數的原碼、反碼、補碼都相同

反碼：原碼除了符號位，取反

補碼：在反碼基礎上+1

移碼：補碼基礎上首位取反（一般用來做浮點運算的接碼）

?

n=8

原碼、反碼：-127~127 補碼：-128~127

因為補碼正0和負0一樣，少占一位；原碼和反碼不同。

浮點數運算

CPU結構

運算器

①算術邏輯單元ALU：數據的算術運算和邏輯運算

②累加寄存器AC：通用寄存器，為ALU提供一個工作區，用在暫存數據

③數據緩沖寄存器DR：寫內存時，暫存指令或數據

④狀態條件寄存器PSW：存狀態標志與控制標志（爭議：也有將其歸為控制器的）

控制器

①程序計數器PC：存儲下一條要執行指令的地址

②指令寄存器IR：存儲即將執行的指令

③指令譯碼器ID：對指令中的操作碼字段進行分析解釋

④時序部件：提供時序控制信號

Flynn分類法

指令對應控制部分，數據對應處理器，主存模塊只有單指令單數據的時候是一個。

CISC：復雜指令集；RISC：精簡指令集

流水線

流水線相關概念

（1）流水線是指在程序執行時多條指令重疊進行操作的一種準并行處理實現技術。各種部件同時處理是針對不同指令而言的，它們可同時為多條指令的不同部分進行工作，以提高各部件的利用率和指令的平均執行速度。

（2）流水線建立時間：1條指令執行時間。

（3）流水線周期：執行時間最長的一段。

存儲系統

Cache

Cache的相關概念：理論依據（局部性原理），大小、速度、成本等對比。

Cache映射方式：全相聯、組相聯、直接相聯映像的對比（沖突率依次增高，電路復雜度依次降低）。

主存

內存

1、內存單元數計算：最大地址+1-最小地址

2、內存總容量：按字節編址，內存單元數 * 8bit；按字編址，內存單元數 * 機器字長。

3、已知芯片單位容量，求所用芯片的片數，總容量/單位容量；

4、已知所用芯片的片數，求取芯片單位容量，總容量/芯片片數。

磁盤

磁盤調度管理中，先進行移臂調度尋找磁道，再進行旋轉調度尋找扇區。

最短移臂調度算法，即優先響應距離較近磁道的申請。

例：

讀取一個記錄3ms，處理一個記錄3ms。讀取完R0之后不能直接處理R1，因為需要處理R0，磁盤會繼續轉動。處理完R0后，磁頭在R2不能直接處理R1，需要等到磁頭再次轉到R1時進行處理。

除了最后一個記錄，其余處理為：（33+3）x10

最后一個記錄：3+3（讀取時間+處理時間）

最長時間：（33+3）x10+（3+3）

最短時間：進行信息優化，R0處理完，磁頭指向R1（空間處理），依次讀取，每有時間浪費。即（3+3）x11

總線系統

1、數據總線（Data Bus）：在CPU與RAM之間來回傳送需要處理或是需要儲存的數據。

2、地址總線（Address Bus）：用來指定在RAM（Random Access Memory）之中儲存的數據的地址。

3、控制總線（Control Bus）：將微處理器控制單元（Control Unit）的信號，傳送到周邊設備，一般常見的為 USB Bus和1394 Bus。

可靠性

1、串聯系統計算：R總=R1 * R2;

2、并聯系統計算：R總=1-（1-R）^ n；

3、N模混聯系統：先將整個系統劃分為多個部分串聯R1、R2…等，再計算R1、R2內部的并聯可靠性，帶入原公式。

差錯控制-校驗碼

1、奇偶校驗：掌握校驗原則等相關概念，只檢奇數位錯，不能糾錯。

2、循環校驗碼CRC：可查錯，不可糾錯，運用模二除法計算校驗碼。

3、海明校驗：要求掌握相關概念，可查錯，可糾錯；要求掌握海明校驗碼校驗位計算：2 ^ r>=r+m-1。

校驗位放在2 ^ r，信息位放在其余位置上。

校驗位計算方法：二進制計算位號，位號有的數字進行異或操作。

取反糾錯

操作系統

進程管理

互斥的反義詞為共享，同步的反義詞為異步。

P：申請一個資源

V：釋放一個資源

死鎖及銀行家算法

1、了解死鎖的條件和預防概念；

2、根據題干給出的進程和資源分配，判斷形成死鎖的最小資源數或其他參數：對于這種情況，分配資源時每個進程得到可以完成進程的資源數減一，此時是形成死鎖的最差情況，在此情況下多1個資源即可解決死鎖問題，即不可能形成死鎖。

3、銀行家算法：當一個進程對資源的最大需求量不超過系統中的資源數時可以接納該進程。

• 進程可以分期請求資源，但請求的總數不能超過最大需求量。

• 當系統現有的資源不能滿足進程尚需資源數時，對進程的請求可以推遲分配，但總能使進程在有限的時間里得到資源。

• 根據銀行家算法判斷相關進程序列是否會形成死鎖，是則為不安全序列。

存儲管理

頁面置換算法

1、頁面淘汰時，主要依據原則：先淘汰最近未被訪問的（訪問位為0），其次淘汰但未被修改的（即修改位為0，因為修改后的頁面）。

2、頁面淘汰算法有多種，常用的是LRU即最近最少使用原則，依據的是局部性原理。

3、對于多種淘汰算法：最優算法OPT（理想型），隨機算法RAND（隨機性），先進先出FIFO（可能產生“抖動”），最近最少使用LRU（依據局部性原理）。

文件管理

索引文件

1、索引結點對應的索引方式一般題干會給出，沒有給出的默認按照如圖所示方式理解，下面的文件大小依圖給出計算過程。

2、根據物理塊大小（假設1KB）和地址項長度（假設4B），可以計算存放間接索引的物理塊可以存放的地址項個數：物理塊大小/地址項長度，向下取整（1KB/3B=256，注意單位和進制轉換）。

3、直接索引（即索引結點直接指向實際存儲文件的物理塊），能夠表示的邏輯頁號范圍是0~9，能夠表示的文件大小時10*1KB。

4、一級間接索引（即索引結點指向的物理塊存放的是地址項，對應地址項個數256個，可以指向256個實際存儲文件的物理塊），能夠表示的邏輯頁號范圍是10~265，能夠表示的文件大小是256*1KB。

5、二級間接索引（即索引結點指向的物理塊存放的是間接索引的地址項，共256個，可以指向256個存放地址項的物理塊，每個物理塊指向實際存儲文件的地址項有256個，最終指向的物理塊共有256*256個），能夠表示的邏輯頁號范圍是266~65801，能夠表示的文件大小是65536KB。

目錄結構

位示圖

1、對于位示圖，每一個bit位可以表示一個磁盤的占用情況，“0”表示空閑，“1”表示占用。

2、對于字的長度與具體機器字長有關，有題目指定，假設機器字長16位，則每個字可以表示16個磁盤塊的占用情況；

3、指定序號為n或第n+1個磁盤，占用情況需要用m=(n+1)/16（向上取整）個字表示，字的序號為m-1。注意其中磁盤序號、字的序號、對應位號都是從0開始，計算過程中會有加1或減1處理。

磁盤管理

本知識點的考查形式有：計算磁盤數據的讀取時間；優化存儲后的數據讀取時間；磁盤調度算法的相關概念判斷正誤

1、存取時間=尋道時間+等待時間，尋道時間是指磁頭移動到磁道所需的時間；等待時間為等待讀寫的扇區轉到磁頭下方所用的時間。有時還需要加上數據的傳輸時間。

2、在處理過程中，如果有關于緩沖區的使用，需要了解對于單緩沖區每次只能被一個進程使用，即向緩沖區傳輸數據的時候不能從緩沖區讀取數據，反之亦然。

3、對于磁盤存儲的優化，是因為磁頭保持轉動的狀態，當讀取數據傳輸或處理時，磁頭會移動到超前的位置，需要繼續旋轉才能回到邏輯下一磁盤塊，優化存儲就是調整磁盤塊的位置，讓邏輯下一磁盤塊放到磁頭將要開始讀取該邏輯塊的位置。

4、磁盤調度算法：先來先服務FCFS（誰先申請先服務誰）；最短尋道時間優先SSTF（申請時判斷與磁頭當前位置的距離，誰短先服務誰）；掃描算法SCAN（電梯算法，雙向掃描）；循環掃描CSCAN（單向掃描）。

I/O設備管理

1、對于I/O傳輸控制方式：

程序查詢方式（CPU一直處于詢問、等待的過程，占用CPU時間最長，CPU利用率最低）；

中斷方式（I/O完成后向CPU發送中斷請求信號，CPU和I/O可以并行）；

DMA（CPU只做初始化，不參與具體數據傳輸過程）；通道方式、I/O處理機，專用硬件方式。

2、對于I/O軟件：

虛設備與SPOOLING技術

1、SPOOLING技術的應用場景和相應概念：SPOOLing是關于慢速字符設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，通常稱為“假脫機技術”。 SPOOLing技術通過磁盤實現。

2、對于SPOOLING技術的過程：

微內核操作系統

數據庫

數據庫模式

本知識點的主要考查方式是判斷模式（外模式、模式、內模式）與產物（視圖、庫表、文件）的對應關系，或給定一些概念描述判斷正誤。

1、三級模式：外模式對應視圖，模式（也稱為概念模式）對應數據庫表，內模式對應物理文件。

2、兩層映像：外模式-模式映像，模式-內模式映像；兩層映像可以保證數據庫中的數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

3、邏輯獨立性：即邏輯結構發生改變時，用戶程序對外模式的調用可以不做修改；物理獨立性：即數據庫的內模式發生改變時，數據的邏輯結構不變。

數據庫設計過程

E-R模型

關系代數

• 并
• 交
• 差
• 笛卡爾積
• 投影
• 選擇
• 聯接

參考：https://www.cnblogs.com/buxingzhelyd/p/7842907.html

規范化理論

函數依賴

鍵

范式

模式分解

無損分解：

并發控制

數據庫安全

備份恢復

數據倉庫與數據挖掘

反規范化

計算機網絡

七層模型

網絡技術標準與協議

網絡類型與拓撲結構

網絡規化與設計

IP地址與子網劃分

特殊含義IP地址

無線網

網絡接入技術

IPv6

系統安全分析與設計

加密解密

網絡層次安全保障

網絡威脅

防火墻

數據結構與算法

矩陣

選擇題，可直接使用特殊值代入法。

對比順序存儲與鏈式存儲

廣義表

表尾是除了表頭的所有元素。

樹與二叉樹

二叉樹遍歷

先序遍歷：根節點、左子樹、右子樹

中序遍歷：左子樹、根節點、右子樹

后序遍歷：左子樹、右子樹、根節點

反向構造二叉樹

有前序、中序或者有中序后序，可以反向構造；但是只有前序、后序則不能構造。

樹轉二叉樹

查找（排序）二叉樹

最優二叉樹（哈夫曼樹）

主要用于哈夫曼編碼，即帶權路徑長度最短。

最后計算所有葉子結點(圓)的權值和，不計算矩形（設想的）。

線索二叉樹

為什么？空閑大量的節點。

利用沒有左/右孩子節點的節點，指向特定節點。

平衡二叉樹

圖

圖的節點為n，邊最少為n-1。

圖的存儲

鄰接矩陣大小取決于節點數量。

圖的遍歷

拓撲排序

圖的最小生成樹

不能形成環（樹與圖的最大區別）

普里姆算法

克魯斯卡爾算法

程序設計語言

編譯過程

有限自動機與正規式

代入法求解。

表達式

先構造二叉樹，然后進行相應的遍歷。

傳值與傳址

程序語言特點

法律法規

保護期限

知識產權人

侵權判定

標準化

多媒體

音頻

媒體分類

計算

小寫k1000，大寫K1024，單位換算。

多媒體標準

文件壓縮

軟件工程

軟件開發模型

信息系統開發方法

需求

結構化設計

軟件測試

系統運行與維護

CMMI軟件能力成熟度模型

項目管理

面向對象

設計模式

UML

數據流圖（大題）

基本概念

數據字典

數據流圖平衡原則

解題技巧

例題

數據庫設計（大題）

UML建模（大題）

用例圖

類圖

順序圖

活動圖

狀態圖

通信圖

案例

數據結構與算法（大題）

分治法

回溯法

貪心法

動態規劃

案例1

面向對象（大題）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的软件设计师考试考点分析总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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