软件设计师知识点笔记

一、计算机组成原理与体系结构

1.数据的表示

考点1:进制转换

数据的表示-按权展开法(将其他进制数转化为10进制)
思路：

R进制转十进制使用按权展开法,其具体操作方式为:将R进制数的每一位数值用R形式表示，即幂的底数是R,指数为k,k与该位和小数点之间的距离有关。当该位位于小数点左边，k值是该位和小数点之间数码的个数，而当该位位于小数点右边,k值是负值,其绝对值是该位和小数点之间数码的个数加1。

数据的表示-短除法
十进制转R进制使用短除法(除基取余法)
例如将94转化为二进制数

注意:上图需除到零为止！
进制换算表:

二进制转八进制与十六进制数。
二进制转八进制：

注意：八进制转二进制同理

二进制转十六进制：

注意:十六进制转二进制同理

考点2:码制（源码/反码/补码/移码）

源码:最高位是符号位，其余低位表示数值的绝对值
反码:正数的反码与原码相同，负数的反码是其绝对值按位取反(符号位不变)
补码:正数的补码与原码相同，负数的补码是其反码末位加1(符号位不变，运算时使用补码)
移码:补码的符号位按位取反

取值范围:

真题演练：

本题考察:
进制转换与二进制基本运算，以及补码与源码的转换知识点

考点3:浮点数的表示

浮点数表示:

注意:

运算过程:

结果格式化范围(0.5~1)

特点:

真题:

本题考察:
尾数决定精度，指数决定范围

考点4:逻辑运算

逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。二进制数1和0在逻辑上可以代表“真”与“假”

注意:

有括号先看括号内的内容！

真值表:描述一个逻辑表达式与其变量之间的关系

短路:

真题:

本题思路:
题中要判断a低4位是否全为0，那我们可以先将a后4位全部看成0，即将F和0运算后结果为0，则a正确

2.校验码

码距:

例如：
0,1
码距为:1
00，01，10，11
其中
00，01 码距为1
00，11 码距为2
码距为:1 以最小码距为准！

考点1：奇偶校验码

基本概念：

奇偶校验，可检查1位（奇数位）的错误，不可纠错。

真题:

本题考查:
奇偶校验只检错，不纠错
偶数个数据位出错，无法检测出（出错是为0变成1或1变成0）

考点2：CRC循环冗余校验

CRC-基本概念:

CRC校验，可检错，不可纠错

模二除法:

考点3：海明校验码(重点)

信息位与校验位公式

m是信息位个数
r是校验位个数

三种校验码对比:

3.cpu组成(运算器和控制器)

运算器运算器的组成

文字描述:

3.寻址方式

基本概念:

寻址方式:

真题:

本题考察:寻址方式的特点

4.CISI与RISC

CISI与RISC的概念:

CISI与RISC的区别:

5.流水线技术

考点1:流水线概念

流水线基本概念:

考点2:流水线计算

t:指令执行过程时间最长的那段

注意:
默认用理论公式，找不到答案用实践公式
试题:

分布执行:(2+3+4)x10=90
流水线方式执行:
理论公式：(2+3+4)+(10-1)x4=45(如果选项中没有45这个答案则用实践公式)
实践公式：3x4+(10-1)x4=48

6.流水线吞吐率计算

流水线吞吐率概念及计算公式:

真题:

考察:

流水线理论公式

7.存储系统

a.考点1:层次化存储体系

概念:

分类:

b.考点2:Cache

Cache概念:

c.考点3:主存编址计算

真题:

本题考查:
存储单元个数===最大地址−-−最小地址+1
总片数=总容量/每篇的容量

注意:
1B=8bit // 一个字节为8位二进制位
1K=2^10B
1M=2^10 K= 2^20B
1G=2 ^10M = 2^20 K=2^30B

8.输入输出技术

数据传输的方式:

中断处理过程:

真题:

9.总线

概念:

10.可靠性

串联系统与并联系统:

N模混合系统:

真题:

本题考察
N模混合系统

二、数据库

1.数据库的基本概念

a.考点1:数据库体系结构

b.考点2:三级模式结构

三级模式和两级映像:

真题:
1.

2.

c.考点3:数据仓库

2.数据库的设计过程

数据库设计过程:

真题:

3.概念设计阶段

考点1：概念设计过程

在这里插入图片描述

考点2: E-R图

全相联地址映射：主存的任意一块可以映象到Cache中的任意一块。
直接相联映射：主存中一块只能映象到Cache的一个特定的块中。
组相联的映射：各区中的某一块只能存入缓存的同组号的空间内，但组内各块地址之间则可以任意存放。

4.逻辑结构设计

考点1：关系模式相关概念

基本概念:

完整性约束:

考点2：E-R图转关系模式

E-R图转关系模式1对1

E-R图转关系模式1对多

E-R图转关系模式多对多

多对多形成单独的关系模式

总结:

5.关系代数

自然连接:

6.规范化理论

考点1:规范化理论基本概念

函数依赖:


候选键:

列题:

注意:
需满足如下两个条件:
入度为零并且能够遍历全图(可是组合键)

真题:

注意:
依赖集A1A2->A3 也可以表示：A1->A3或A2->A3
冗余:即存在传递依赖

考点2：范式判断

考点3：模式分解

7.SQL语言

考点1:普通查询

考点2:分组查询

考点3:权限控制

8.并发控制

考点1:事务的特性(ACID)

1. 原子性（Atomicity）：事务中所有操作是不可再分割的原子单位。事务中所有操作要么全部执行成功，要么全
   部执行失败。
2. 一致性（Consistency）：事务执行后，数据库状态与其它业务规则保持一致。如转账业务，无论事务执行成功与否，参与转账的两个账号余额之和应该是不变的。
3. 隔离性（Isolation）：隔离性是指在并发操作中，不同事务之间应该隔离开来，使每个并发中的事务不会相互干扰。
4. 持久性（Durability）：一旦事务提交成功，事务中所有的数据操作都必须被持久化到数据库中，即使提交事务后，数据库马上崩溃，在数据库重启时，也必须能保证通过某种机制恢复数据。
   原生的JDBC事务处理

考点2:并发问题

脏读： （读取了未提交的A事务，然后A事务被回滚了）
事务A读取了事务B中尚未提交的数据。如果事务B回滚，则A读取使用了错误的数据。

不可重复读： （读取了别人修改后的数据，指更新操作）
不可重复读是指在对于数据库中的某个数据，一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值，这是由于在查询间隔，被另一个事务修改并提交了。

幻读：（多次更新，第一次修改被覆盖，指增删操作）
在事务A多次读取中，事务B对数据进行了新增操作，导致事务A多次读取的数据不一致，这是读取到了事务B刚新增进来的数据

考点3:封锁协议

共享锁(S锁)与排他锁(X锁):

真题:

本题考察:
S封锁和X封锁的基本概念

三、操作系统

1.操作系统概述

考点1:操作系统的作用

考点2:特殊的操作系统

实时操作系统:

嵌入式操作系统:

2.进程的概念

考点1:线程的概念

进程的概念:

进程与程序的区别:

进程与线程:

考点2:进程的状态

进程的三态模型:

真题:

本题考察:
三态模型的转换变化

3.进程调度

考点1:PV操作的概念

进程的同步与互斥;

PV操作:

真题:

本题思路:

考点2:信号量与PV操作

互斥模型:

同步模型:

考点3:前驱图与PV操作

PV操作应用:

真题:

本题思路:
如图一:出度为V操作，入度为P操作

4、死锁资源数计算

死锁问题:

死锁计算问题:

5、进程资源图

6、段页式存储

考点1:页式存储

页式存储组织:

真题:

本题思路:
1024(十进制)转化为二进制为:1 00 0000 0000
因为物理页长度为10(0~9)
所以页号为1
所以进程A页号为1放在物理页3

进程A与进程B共享物理页4所以进程A逻辑4和进程B逻辑页5均为4

考点2:段式存储

考点3:段页式存储

7.磁盘管理

基本概念:

磁盘调度算法:

读取数据时间计算:

8.作业管理

考点1:作业状态与作业管理

考点2:作业调度算法

考点3:索引文件结构

考点4:树型目录结构

例如:
F2相对路径:W2/F2
F2觉得路径:/D1/W2/F2

考点5:位视图法

9.设备管理

考点1:数据传输控制方式

考点2:虚拟设备与SPOOLING技术

四、计算机网络与信息安全

考点分布:

1、OSI/RM七层模型

2、TCP/IP协议簇

文字描述:

3、IP地址与子网划分

IP地址

子网划分:

例1:

例2:

4、加密技术

对称加密技术:

使用同套密钥

非对称加密:

数字签名:

消息摘要:

5、网络安全

各个网络层次的安全保障

主动攻击与被动攻击:

五、面向对象技术

十一、数据流图

数据流图基本概念:

基本规则:
过程是对数据处理的，必须有输入，也必须有输出，而且输入数据集和输出数据集应该存在差异

数据流是必须与过程产生关联的，要么是过程的数据输入，要么是过程的数据输出

注意:DFD图中所有的元素都应该有一个可以唯一标识自己的名称。过程使用动词，外部实体、数据流和数据库存储使用名词

分层结构
在遇到较为复杂的系统时，会产生复杂的DFD描述，以至难以理解。而且表示较为困难，解决的办法是分而治之，即利用过程具有不同抽象层次表述能力的特点，建立层次是DFD描述。

十二、数据库设计

十三、UML建模

1、用例图

用例图:

用例间关系:

包含、扩展、泛化

2、类图

类图:

1、可见性
public +
protected #
private -
2、属性
可见性 名称 ：类型 [ = 缺省值]

3、方法
可见性 名称(参数列表) [ ： 返回类型]

类间关系:

extends、implements 特指Java中用法
关联依赖关系多重度应为：1 . . 1、1 . . n、n . . m；中间不用冒号，用两个点

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