软件设计师习题笔记-重点习题三

1.CPU执行算术运算或者逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在（累加器 (AC)）中。

解析：
本题考查计算机组成原理中的CPU构成。
答案应该是累加寄存器，用来暂时存放算术逻辑运算部件ALU运算的结果信息。
程序计数器（PC）是存放执行指令的地方，计算之前就要用到。
指令寄存器（IR）保存当前正在执行的一条指令。
地址寄存器（AR）用来保存当前CPU所要访问的内存单元的地址。

2.计算机系统中常用的输入/输出控制方式有无条件传送、中断、程序查询和DMA方式等。当采用（DMA）方式时，不需要CPU执行程序指令来传送数据。

解析：
本题考查DMA方式的特点。在计算机中，实现计算机与外部设备之间数据交换经常使用的方式有无条件传送、程序查询、中断和直接存储器存取(DMA)。其中前三种都是通过CPU执行某一段程序，实现计算机内存与外设间的数据交换。只有DMA方式下，CPU交出计算机系统总线的控制权，不参与内存与外设间的数据交换。而DMA方式工作时，是在DMA控制硬件的控制下，实现内存与外设间数据的直接传送，并不需要CPU参与工作。由于DMA方式是在DMA控制器硬件的控制下实现数据的传送，不需要CPU执行程序，故这种方式传送的速度最快。

3.某系统由下图所示的冗余部件构成。若每个部件的千小时可靠度都为 R ，则该系统的千小时可靠度为（(1-(1-R)3)(1-(1-R)2)）。

解析：
本题考查系统可靠度的概念。
串联部件的可靠度=各部件的可靠度的乘积。
并联部件的可靠度=1-部件失效率的乘积。
题目中给出的系统是“先并后串”。
此时先求出三个R并联可靠度为：1-（1-R）^3
然后求出两个R并联可靠度为：1-（1-R）^2
最终整个系统的可靠度是两者之积：（1-（1-R）^3）*（1-（1-R）^2）。

4.己知数据信息为 16 位，最少应附加（5）位校验位，才能实现海明码纠错。

解析：
本题考查组成原理中的海明校验码。
只要是海明码按合法的方式编码，就能纠错。所以，本题实际上就是求海明码中校验位的长度。海明码中所需要的校验码位数，有这样的规定的：假设用N表示添加了校验码位后整个信息的二进制位数，用K代表其中有效信息位数，r表示添加的校验码位，它们之间的关系应满足：2^r-1>=K+r
本题中K=16，则要求2^r>=16+r+1，根据计算可以得知r的最小值为5。

5.以下关于Cache(高速缓冲存储器)的叙述中，不正确的是（Cache 的设置扩大了主存的容量）

解析：
本题考查计算机组成原理中的高速缓存基础知识。高速缓存Cache有如下特点：它位于CPU和主存之间，由硬件实现；容量小，一般在几KB到几MB之间；速度一般比主存快5到10倍，由快速半导体存储器制成；其内容是主存内容的副本（所以Cache无法扩大主存的容量），对程序员来说是透明的；Cache既可存放程序又可存放数据。
Cache存储器用来存放主存的部分拷贝（副本）。控制部分的功能是：判断CPU要访问的信息是否在Cache存储器中，若在即为命中，若不在则没有命中。命中时直接对 Cache存储器寻址。未命中时，若是读取操作，则从主存中读取数据，并按照确定的替换原则把该数据写入Cache存储器中：若是写入操作，则将数据写入主存即可。

6.以下加密算法中适合对大量的明文消息进行加密传输的是（RC5）

解析：
本题考查的是信息安全中的加密算法。其中：RSA属于非对称加密算法；SHA-1与MD5属于信息摘要算法；RC-5是一种对称加密算法。这些算法中SHA-1与MD5是不能用来加密数据的，而RSA由于效率问题，一般不直接用于大量的明文加密，适合明文加密的，也就只有RC-5了。

7.假定用户A、B 分别在I1和I2两个 CA 处取得了各自的证书，下面（I1、I2互换公钥）是 A、B 互信的必要条件。

解析：
本题考查的是信息安全中的CA认证。题目难度较高，但用排除法来分析不难得出结论。首先，在公钥体系中，交换私钥是无论什么情况下都绝对不允许发生的情况，所以A与C选项必然错误。余下的B与D，B选项的做法没意义，要AB互信，其信任基础是建立在CA之上的，如果仅交换AB的公钥并不能解决信任的问题。而I1与I2的公钥交换倒是可以做到互信，因为I1与I2的公钥正是验证CA签名的依据。所以本题应选D。

8.根据我国商标法，下列商品中必须使用注册商标的是（烟草制品）。

解析：
目前根据我国法律法规的规定必须使用注册商标的是烟草类商品。《烟草专卖法》（1991年6月29日通过，1992年1月1日施行）第二十条规定：“卷烟、雪茄烟和有包装的烟丝必须申请商标注册，未经核准注册的，不得生产、销售。禁止生产、销售假冒他人注册商标的烟草制品。”《烟草专卖法实施条例》（1997年7月3日施行）第二十四条规定：“卷烟、雪茄烟和有包装的烟丝，应当使用注册商标；申请注册商标，应当持国务院烟草专卖行政主管部门的批准生产文件，依法申请注册。”

9.数字语音的采样频率定义为 8kHz，这是因为(语音信号定义的频率最高值为4kHz)

解析：
取样：每隔一定时间间隔，取模拟信号的当前值作为样本，该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬间值。经过一系列的取样，取得连续的样本可以用来代替模拟信号在某一区间随时间变化的值。那么究竟以什么样频率取样，就可以从取样脉冲信号中无失真地恢复出原来的信号这是问号尼奎斯特取样定理：如果取样速率大于模拟信号最高频率的2倍，则可以用得到的样本中恢复原来的模拟信号。

10.使用图像扫描仪以300DPI的分辨率扫描一幅3×4英寸的图片，可以得到(900×1200 )像素的数字图像。

解析：
300*3*300*4=900*1200

11.在进行软件开发时，采用无主程序员的开发小组，成员之间相互平等;而主程序员负责制的开发小组，由一个主程序员和若干成员组成，成员之间没有沟通。在一个由8名开发人员构成的小组中，无主程序员组和主程序员组的沟通路径分别是(28和7)。

解析：
无主程序员组进行沟通时，需要两两沟通，所以沟通路径数为：7*8÷2=28。
有主程序员组，有问题可以与主程序员沟通，由主程序负责协调，所以除主程序员自己，其他7人，每人与主程序员建立一条沟通路径，一共7条沟通路径。

12.在高级语言源程序中，常需要用户定义的标识符为程序中的对象命名，常见的命名对象有( ②③④ )
①关键字（或保留字）②变量③函数④数据类型⑤注释

解析：
关键字和注释不能作为标识符给对象命名。

13.某文件管理系统在磁盘上建立了位示图(bitmap) ，记录磁盘的使用情况。若计算机系统的字长为 32 位，磁盘的容量为 300GB ，物理块的大小为4MB ，那么位示图的大小需要( 2400 )个字。

解析：
由于磁盘容量为300GB，物理块大小4MB，所以共有300*1024/4=300*256块物理块，位示图用每1位表示1个磁盘块的使用情况，1个字是32位，所以1个字可以表示32块物理块使用情况，那么需要300*256/32=300*8＝2400个字表示使用情况。

14.某系统中有3个并发进程竞争资源R，每个进程都需要5个R，那么至少有( 13 )个R，才能保证系统不会发生死锁。

解析：
在有限的资源下，要保证系统不发生死锁，则可以按这种逻辑来分析。首先给每个进程分配所需资源数减1个资源，然后系统还有1个资源，则不可能发生死锁。即：3*4+1=13个。

15.某计算机系统页面大小为4K ，进程的页面变换表如下所示。若进程的逻辑地址为2D16H。该地址经过变换后，其物理地址应为( 4D16H )

解析：
页面大小为4K，说明页内地址有12位，所以16进制数中的D16H是页内地址，逻辑页号则为2。查表可知物理块号为4，所以物理地址为4D16H。

16.进程P1、P2 、P3、P4 和P5的前趋图如下所示

若用PV操作控制进程P1、P2、P3、P4和P5并发执行的过程，需要设置5个信号量S1、S2、S3、S4和S5，且信号量S1~S5的初值都等于零。如下的进程执行图中a和b处应分别填写( P(S1)和V(S2)V(S3) )；c和d处应分别填写( P(S2)和V(S4) )；e和f处应分别填写( P(S4)和V(S5) ) 。

17.以下关于螺旋模型的叙述中，不正确的是( 它不适用于大型软件开发 )

解析：
螺旋模型是一种演化软件开发过程模型，它兼顾了快速原型的迭代的特征以及瀑布模型的系统化与严格监控。螺旋模型最大的特点在于引入了其他模型不具备的风险分析，使软件在无法排除重大风险时有机会停止，以减小损失。同时，在每个迭代阶段构建原型是螺旋模型用以减小风险的途径。螺旋模型更适合大型的昂贵的系统级的软件应用。

18.以下关于极限编程(XP) 中结对编程的叙述中，不正确的是( 编码速度更快 )。

解析：
极限编程是一个轻量级的、灵巧的软件开发方法；同时它也是一个非常严谨和周密的方法。它的基础和价值观是交流、朴素、反馈和勇气；即，任何一个软件项目都可以从四个方面入手进行改善：加强交流；从简单做起；寻求反馈；勇于实事求是。XP是一种近螺旋式的开发方法，它将复杂的开发过程分解为一个个相对比较简单的小周期；通过积极的交流、反馈以及其它一系列的方法，开发人员和客户可以非常清楚开发进度、变化、待解决的问题和潜在的困难等，并根据实际情况及时地调整开发过程。XP就提倡结对编程（PairProgramming），而且代码所有权是归于整个开发队伍。其中的结对编程就是一种对代码的审查过程，XP主要解决代码质量低的问题，编码速度不能改变。

19.在设计软件的模块结构时， ( 完善模块的功能 )不能改进设计质量。

解析：
在结构化设计中，系统由多个逻辑上相对独立的模块组成，在模块划分时需要遵循如下原则：
（1）模块的大小要适中。系统分解时需要考虑模块的规模，过大的模块可能导致系统分解不充分，其内部可能包括不同类型的功能，需要进一步划分，尽量使得各个模块的功能单一；过小的模块将导致系统的复杂度增加，模块之间的调用过于频繁，反而降低了模块的独立性。一般来说，一个模块的大小使其实现代码在1～2页纸之内，或者其实现代码行数在50～200行之间，这种规模的模块易于实现和维护。
（2）模块的扇入和扇出要合理。一个模块的扇出是指该模块直接调用的下级模块的个数；扇出大表示模块的复杂度高，需要控制和协调过多的下级模块。扇出过大一般是因为缺乏中间层次，应该适当增加中间层次的控制模块；扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模块，或者合并到它的上级模块中去。一个模块的扇入是指直接调用该模块的上级模块的个数；扇入大表示模块的复用程度高。设计良好的软件结构通常顶层扇出比较大，中间扇出较少，底层模块则有大扇入。一般来说，系统的平均扇入和扇出系数为3或4，不应该超过7，否则会增大出错的概率。
（3）深度和宽度适当。深度表示软件结构中模块的层数，如果层数过多，则应考虑是否有些模块设计过于简单，看能否适当合并。宽度是软件结构中同一个层次上的模块总数的最大值，一般说来，宽度越大系统越复杂，对宽度影响最大的因素是模块的扇出。在系统设计时，需要权衡系统的深度和宽度，尽量降低系统的复杂性，减少实施过程的难度，提高开发和维护的效率。

20.模块A、B和C有相同的程序块，块内的语句之间没有任何联系，现把该程序块取出来，形成新的模块D，则模块D的内聚类型为( 巧合 )内聚。以下关于该内聚类型的叙述中，不正确的是( 不影响模块间的耦合关系 )。

解析：

功能内聚：完成一个单一功能，各个部分协同工作，缺一不可。
顺序内聚：处理元素相关，而且必须顺序执行。
通信内聚：所有处理元素集中在一个数据结构的区域上。
过程内聚：处理元素相关，而且必须按特定的次序执行。
瞬时内聚：所包含的任务必须在同一时间间隔内执行（如初始化模块）。
逻辑内聚：完成逻辑上相关的一组任务。
偶然内聚：完成一组没有关系或松散关系的任务。
巧合内聚就是偶然内聚。偶然内聚由于内容都是不相关的，所以必然导致它与外界多个模块有关联，这也使得模块间的耦合度增加。

21.采用面向对象方法进行软件开发，在分析阶段，架构师主要关注系统的( 行为 )。

解析：
采用面向对象方法进行软件开发，分析阶段，架构师主要关注系统的行为，即系统应该做什么。

22.在面向对象方法中,多态指的是( 客户类无需知道所调用方法的特定子类的实现 )

解析：
多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。也就是说客户类其实在调用方法时，并不需要知道特定子类的实现，都会用统一的方式来调用。

23.

41：通信图

42：对象

43：消息

解析：
从图示可以了解到，题目中的图是通信图。通信图描述的是对象和对象之间的关系，即一个类操作的实现。简而言之就是，对象和对象之间的调用关系，体现的是一种组织关系。该图明显表达的是对象与对象之间的关系。其中如果一个框中的名称中带有“:”号，说明这表示的是一个对象，“:”号前的部分是对象名，“:”号后面的部分是类名。而对象之间连线上面的箭头所标识的是对象之间通信的消息。

24.下图所示为观察者(Observer)模式的抽象示意图，其中( Subject )知道其观察者，可以有任何多个观察者观察同一个目标;提供注册和删除观察者对象的接口。此模式体现的最主要的特征是( 类应该对扩展开放，对修改关闭 )

解析1：
观察者将自己注册到事件，那么具体的事件就知道了自己的观察者。观察者和事件都有自己的抽象，当实现具体的观察者和事件的时候都要实现相应接口，所以对扩展是开放的。

解析2：
观察者将自己注册到事件，那么具体的事件就知道了自己的观察者。观察者和事件都有自己的抽象，当实现具体的观察者和事件的时候都要实现相应接口，所以对扩展是开放的。

25.装饰器 (Decorator) 模式用于 ( 将一个对象加以包装以提供一些额外的行为 );外观 (Facade) 模式用于( 将一系列对象加以包装以简化其接口 )。

解析：
装饰模式是一种对象结构型模式，可动态地给一个对象增加一些额外的职责，就增加对象功能来说，装饰模式比生成子类实现更为灵活。通过装饰模式，可以在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责；当需要动态地给一个对象增加功能，这些功能可以再动态地被撤销时可使用装饰模式；当不能采用生成子类的方法进行扩充时也可使用装饰模式。
外观模式是对象的结构模式，要求外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行，为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。

26.若事务T1对数据D1加了共享锁，事务 T2、T3分别对数据D2、D3加了排它锁，则事务T1对数据( D2、D3加排它锁和共享锁都失败 ) ;事务T2对数据( D1加共享锁成功，D3加排它锁失败 )

解析：
共享锁（S锁）：又称读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。
排他锁（X锁）：又称写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。

27.假设关系R<U,F>,U= {A1,A2, A3}，F = {A1A3→A2,A1A2→A3}，则关系R的各候选关键字中必定含有属性( A1 )。

解析：
既能唯一标识元组，包含的字段又是最精炼的，而且如果去掉其中任何一个字段后不再能唯一标识元组，那么就是候选关键字。此题中候选关键字有A1A3，A1A2。所以候选关键字中必有的属性是A1。

28.在某企业的工程项目管理系统的数据库中供应商关系Supp、项目关系Proj和零件关系Part的E-R模型和关系模式如下:

Supp（供应商号,供应商名,地址,电话）
Proj（项目号,项目名,负责人,电话）
Part（零件号,零件名）
其中，每个供应商可以为多个项目供应多种零件，每个项目可由多个供应商供应多种零件。SP_P需要生成一个独立的关系模式，其联系类型为（*:*:*）给定关系模式SP_P（供应商号,项目号,零件号,数量）查询至少供应了3个项目（包含3项）的供应商，输出其供应商号和供应零件数量的总和，并按供应商号降序排列。
SELECT 供应商号，SUM（数量） FROM ( SP_P ) GROUP BY 供应商号 ( HAVING COUNT(DISTINCT(项目号))>2 ) ORDER BY 供应商号DESC;

解析：
由于1个供应商对应多个项目供应的多种零件，同时1个项目由多个供应商供应多种零件，所以三个实体都涉及到多。这个三元联系为：*:*:*。

后面2个空考查的是SQL语言，目前需要查询的是零件数量总和，很明显在题目的多个关系中只有SP_P有这个属性。所以查询只能FROM SP_P。接下来分析如何能把至少供应了3个项目的供应商找出来，此时需要写查询条件。查询条件Where 与Having的区别要弄清楚，Where是针对单条记录的判断条件，而Having是针对分组之后的判断条件，此处应选Having，同时，由于考虑到项目号可能重复，所以需要加Distinct关键字以便去掉重复。

29.在异步通信中，每个字符包含 1 位起始位、7位数据位和2位终止位，若每秒钟传送500个字符，则有效数据速率为( 3500b/s )

解析：
每个字符的位数为1+7+2=10，每秒传输500个字符，故每秒传输的位数为10*500=5000，即码元速率为5000波特，每个字符中的有效数据占7位，因此每秒的有效数据为3500bit，则有效数据速率为3500b/s。

30.以下路由策略中，依据网络信息经常更新路由的是( 自适应路由 )

解析：
动态路由选择算法就是自适应路由选择算法，是依靠当前网络的状态信息进行决策，从而使路由选择结果在一定程度上适应网络拓扑结构和通信量的变化，需要依据网络信息经常更新路由。

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