软考--中级软件设计师·知识点

计算机组成原理

海明码

海明码之编码原理和校验方法
公式：2^x-1>=n+x

硬盘格式化/非格式化容量计算

例题1：

计算机系统

存储器

•   计算机系统的存储器按所处的位置可分为内存和外存。按构成存储器的材料可分为磁存储器、半导体存储器和光存储器。按存储器的工作方式可分为读写存储器和只读存储器。按访问方式可分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器。按寻址方式可分为随机存储器、顺序存储器和直接存储器。
    相联存储器是一种按内容访问的存储器。

总线和接口

• 广义地讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线。通常可分为4类:
  ①芯片内总线。用于在集成电路芯片内部各部分的连接。
  ②元件级总线。用于一块电路板内各元器件的连接。
  ③内总线，又称系统总线。用于构成计算机各组成部分（CPU、内存和接口等）的连接。 .
  ④外总线，又称通信总线。用计算机与外设或计算机与计算机的连接或通信。
    连接处理机的处理器、存储器及其他部件的总线属于内总线，按总线上所传送的内容分为数据总线、地址总线和控制总线。

流水线

流水线问题吞吐率详解
例题1：

---

网络安全

计算机病毒

•   特洛伊木马是一种通过网络传播的病毒，分为客户端和服务器端两部分，服务器端位于被感染的计算机，特洛伊木马服务器端运行后会试學建立网络连接，所以计算机感染特洛伊木马后的典型现象是有未知程序试图建立网络连接。

---

知识产权

软件著作权

•   在我国，软件著作权采用“自动保护”原则。《计算机软件保护条例》第十四条规定：“软件著作权自软件开发完成之日起产生。”即软件著作权自软件开发完成之曰起自动产生，不论整体还是局部，只要具备了软件的属性即产生软件著作权，既不要求履行任何形式的登记或注册手续，也无须在复制件上加注著作权标记，也不论其是否已经发表都依法享有软件著作权。
    一般来讲，一个软件只有开发完成并固定下来才能享有软件著作权。如果一个软件—直处于开发状态中，其最终的形态并没有固定下来，则法律无法对其进行保护。因此，条例（法律）明确规定软件著作权自软件开发完成之日起产生。当然，现在的软件开发经常是一项系统工程，一个软件可能会有很多模块，而每一个模块能够独立完成某一项功能。自该模块开发完成后就产生了著作权。所以说，自该软件开发完成后就产生了著作权。

---

多媒体

音频信号

  声音信号由许多频率不同的信号组成，通常称为复合信号，而把单一频率的信号称为分量信号。声音信号的一个重要参数就是带宽（Bandwidth),它用来描述组成声音的信号的频率范围。
声音信号的频率是指声波每秒钟变化的次数，用Hz表示。人们把频率小于20Hz的声波信号称为亚音信号（也称次音信号)；频率范围为20Hz~20kHz的声波信号称为音频信号；高于20kHz的信号称为超音频信号（也称超声波）。
  PC处理的音频信号主要是人耳能听得到的音频信号（audio),它的频率范围是20Hz~20kHz。可听声包括：
  话音（也称语音)：人的说话声，频率范围通常为300Hz~3400Hz
  音乐：由乐器演奏形成（规范的符号化声音)，其带宽可达到20Hz~20kHz。
  其他声音：如风声、雨声、鸟叫声和汽车鸣笛声等，它们起着效果声或噪声的作用，其带宽范围也是20Hz~20kHz。

文件格式

  计算机中使用的图像文件格式大体上可分为图像文件格式和动态图像文件格式两大类，每类又有很多种。JPEG是由ISO和IEC两个组织机构联合组成的一个专家组，负责制定静态和数字图像数据压缩编码标准，这个专家组地区性的算法称为JPEG算法，并且成为国际上通用的标准，因此又称为JPEG标准。JPEG是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像。
  MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统（视频、音频同步）三个部分。MPEG压缩标准是针对运动图像设计的，其基本方法是：单位时间内采集并保存第一帧信息，然后只存储其余帧对第一帧发生变化的部分，从而达到压缩的目的。MPEG的平均压缩比为50 : 1，最高可达200:1，压缩效率非常高，同时图像和音响的质量也非常好，并且在PC上有统一的标准格式，兼容性相当好。
  AVI是Microsoft 公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式，Windows、OS/2等多数操作系统直接支持。AVI格式允许视频和音频交错在一起同步播放，支持256色和RLE 压缩，但AVI文件并未限定压缩标准。AVI文件目前主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影像信息，有时也出现在因特网上，供用户下载、欣赏新影片的片段。

模拟视频信息处理

  模拟视频信号进入计算机时，首先需要解决模拟视频信息的数字化问题。与音频数字化一样，视频数字化的目的是将模拟信号经A/D转换和彩色空间变换等过程，转换成计算机可以显示和处理的数字信号。由于电视和计算机的显示机制不同，因此要在计算机上显示视频图像需要作许多处理。例如，电视是隔行扫描，计算机的显示器通常是逐行扫描；电视是亮度（Y)和色度（C)的复合编码，而PC 的显示器工作在RGB空间；电视图像的分辨率和显示屏的分辨率也各不相同等。这些问题在电视图像数字化过程中都需考虑。一般，对模拟视频信息进行数字化采取如下方式：
  先从复合彩色电视图像中分离出彩色分量，然后数字化。目前市场上的大多数电视信号都是复合的全电视信号，如录像带、激光视盘等存储设备上的电视信号。对这类信号的数字化，通常是将其分离成YUV、YIQ或RGB彩色空间的分量信号，然后用3个A/D转换器分别进行数字化。这种方式称为复合数字化。
  先对全彩色电视信号数字化，然后在数字域中进行分离，以获得YUV、YIQ或RGB分量信胃号。用这种方法对电视图像数字化时，只需一个高速A/D转换器。这种方式称为分量数字化。
  视频信息数字化的过程比声音复杂一些，它是以一幅幅彩色画面为单位进行的。分量数字化方式是使用较多的一种方式。电视信号使用的彩色空间是YUV空间，即每幅彩色画面有亮度（Y)和色度（U、V) 3个分量，对这3个分量需分别进行取样和量化，得到一幅数字图像。由于人眼对色度信号的敏感程度远不如对亮度信号那么灵敏，因此色度信号的取样频率可以比亮度信号的取样频率低一些，以减少数字视频的数据量。
  数字图像数据的数据量大，而数字视频信息的数据量就更加突出。例如，每帧352X240像素点，图像深度16位的图像，其数据量约为1.3Mb，每秒30帧，其数据量就高达40Mb/s，这样大的数据量无论是传输、存储还是处理，都是极大的负担。

---

软件开发

• 在采用面向对象技术构建软件系统时，很多敏捷方法都建议的一种重要的设计活动是重构,它是一种重新组织的技术，可以简化构件的设计而无需改变其功能或行为。
• 开发文档的作用系统开发人员与项目管理人员在项目期内进行沟通的文档主要有系统开发计划、系统开发月报以及系统开发总结报告等项目管理文件。
• 可维护性是所有软件都应具有的基本特点，必须在开发阶段保证软件具有可维护的特点。在系统分析阶段的复审过程中，应该指出软件的可移植性问题以及可能影响软件维护的系统界面；在系统设计阶段的复审期间，应该从容易修改、模块化和功能独立的目的出发，评价软件的结构和过程；在系统实施阶段的复审期间，代码复审应该强调编码风格和内部说明文档这两个影响可维护性的因素。可测试性是可维护性的一个评价指标。

软件风险

  软件风险一般包括不确定性和损失两个特性，其中不确定性是指风险可能发生，也可能不发生；损失是当风险确实发生时，会引起的不希望的后果和损失。救火和危机管理是对不适合但经常采用的软件风险管理策略。已知风险和未知风险是对软件风险进行分类的一种方式。员工和预算是在识别项目风险时需要识别的因素。

程序语言基础

• 函数调用时基本的参数传递方式有传值与传地址两种。
    在传值方式下是将实参的值传递给形参，因此实参可以是表达式（或常量)，也可以是变量（或数组元素)，这种信息传递是单方向的，形参不能再将值传回给实参。
    在传地址方式下，需要将实参的地址传递给形参，因此，实参必须是变量（数组名或数组元素)，不能是表达式（或常量)。 这种方式下，被调用函数中对表达式参数的修改实际上就是对实际参数的修改，因此客观上可以实现数据的双向传递。

• 编译是将高级语言源程序翻译成机器语言程序（汇编形式或机器代码形式），反编译是编译的逆过程。反编译通常不能把可执行文件还原成高级语言源代码，只能转换成功能上等价的汇编程序。
  

•   动态语言是指程序在运行时可以改变其结构，例如新的函数可以被引进、己有的函数可以被删除等在结构上的变化等。动态语言的类型检查是在运行时进行的，其优点是方便阅读，不需要写非常多的与类型相关的代码；缺点是不方便调试，命名不规范时会读不懂、不利于理解等。
    脚本语言代表一套与系统程序设计语言不同的协定。它们牺牲执行速度和与系统程序设计语言相关的类型长度而提供更高的编程创作能力和软件重用。脚本语言更适合在联系复杂的应用程序中进行胶着（粘合)。为了简化连接组件的工作，脚本语言被设计为无类型的，脚本语言一般是面向字符的，因为字符为许多不同的事物提供了一致的描述。
    事实上，脚本语言都是动态语言，而动态语言都是解释型语言，不管它们是否是面向对象的语言。
  

•   一个文法的语言是该文法能产生的句子的集合。一个文法产生的句子是从文法开始符号出发推导出的所有终结符号串。
  

软件成熟度

软件能力成熟模型CMM（Capability Maturity Model for Software）的五个成熟级别

第一级：初始级(Initial)；无序，随意
  初始级的软件过程是无序的，项目的执行是随意甚至是混乱的。工作方式处于救火状态，不断的应对突如其来的危机；

第二级：可重复级(Repeatable)；基本的项目管理管理
  建立了基本的项目管理过程来跟踪费用，进度和功能特性，制定了必要的过程纪律，能重复早先类似的应用项目取得的成功。

第三级：已定义级(Defined)；标准化，文档化
  已经将软件管理核工程两方面的过程文档化，标准化，并综合成组织的标准软件过程，所有项目均使用该标准开发维护软件。

第四级：已管理级(Managed)；可预测
  收集对软件过程和产品质量的详细度量，对软禁啊过程和产品都有定量的理解和控制。

第五级：优化级(Optimizing)。优化
  过程的量化反馈和先进的新思想，新技术促使过程不断改进。

软件统一过程----RUP

• RUP应用了角色、活动、制品和工作流4种重要的模型元素，其中角色表述“谁做”，制品表述“做什么”，活动表述“怎么做”，工作流表述“什么时候做”。

  初启阶段结束时产生一个构想文档、一个有关用例模型的调查、一个初始的业务用例、一个早期的风险评估和一个可以显示阶段和迭代的项目计划等制品；
  精化阶段结束时产生一个补充需求分析、一个软件架构描述和一个可执行的架构原型等制品；
  构建阶段结束时的成果是一个准备交到最终用户手中的产品，包括具有最初运作能力的在适当的平台上集成的软件产品、用户手册和对当前版本的描述；
  移交阶段结束时产生移交给用户产品发布版本。

ISO/IEC 9126软件质量度量模型

ISO/IEC9126中软件质量模型品质介绍总结

---

操作系统

Windows XP 操作系统应用

• Windows XP操作系统支持FAT、FAT32或NTFS文件系统，所以利用“磁盘管理”程序可以对磁盘进行初始化、创建卷，并可以选择使用FAT、FAT32或NTFS文件系统格式化卷。
• 文件级安全管理，是通过系统管理员或文件主对文件属性的设置来控制用户对文件的访问。通常可设置以下几种属性：
    只执行：只允许用户执行该文件，主要针对.exe和.com文件。
    隐含：指示该文件为隐含属性文件。
    索引：指示该文件是索引文件。
    修改：指示该文件自上次备份后是否还被修改。
    只读：只允许用户读该文件。
    读/写：允许用户对文件进行读和写。
    共享：指示该文件是可读共享的文件。
    系统：指示该文件是系统文件。
    用户对文件的访问，将由用户访问权、目录访问权限及文件属性三者的权限所确定。 或者说是有效权限和文件属性的交集。例如对于只读文件，尽管用户的有效权限是读/ 写，但都不能对只读文件进行修改、更名和删除。对于一个非共享文件，将禁止在同一时间内由多个用户对它们进行访问。通过上述四级文件保护措施，可有效地保护文件。 因此将“C:\Windows\myprogram.exe”文件设置成只读和隐藏属性，以便控制用户对该文件的访问，这一级安全管理称之为文件级安全管理。
  

死锁

• 系统中同类资源分配不当会引起死锁。一般情况下，若系统中有m个单位的存储器资源，它被n个进程使用，当每个进程都要求w个单位的存储器资源，当m 例题1：
  
  解析：
  情况a: m=2, n=1, w=2,系统中有2个资源，1个进程使用，该进程最多要求2 个资源，所以不会发生死锁。
  情况b: m=2, n=2, w=l,系统中有2个资源，2个进程使用，每个进程最多要求1 个资源，所以不会发生死锁。
  情况c: m=2, n=2, w=2,系统中有2个资源，2个进程使用，每个进程最多要求2 个资源，此时，采用的分配策略是轮流地为每个进程分配，则第一轮系统先为每个进程分配1个，此时，系统中己无可供分配的资源，使得各个进程都处于等待状态导致系统发生死锁，这时进程资源图如下图所示。
  

情况d: m=4, n=3, w=2,系统中有4个资源，3个进程使用，每个进程最多要求2个资源，此时，采用的分配策略是轮流地为每个进程分配，则第一轮系统先为每个进程分配1个资源，此时，系统中还剩1个资源，可以使其中的一个进程得到所需资源运行完毕，所以不会发生死锁。
情况e: m=4, n=3, w=3,系统中有4个资源，3个进程使用，每个进程最多要求3个资源，此时，采用的分配策略是轮流地为每个进程分配，则第一轮系统先为每个进程分配1个，第二轮系统先为一个进程分配1个，此时，系统中己无可供分配的资源，使得各个进程都处于等待状态导致系统发生死锁，这时进程资源图如下图所示。

软件测试

McCabe度量法

公式：V(G)=m-n+2
V(G) > 程序复杂度
m > 有向路径数
n > 结点数

开发语言基础

面向对象分析与设计

• 实体类主要负责数据和业务逻辑；边界类负责和用户进行交互，即用户界面；控制类则负责实体类和界面类的交互。
  在面向对象分析与设计中，实体类是应用领域中的核心类，一般用于保存系统中的信息以及提供针对这些信息的相关处理行为；边界类是系统内对象和系统外参与者的联系媒介；控制类主要是协调上述两种类对象之间的交互。

类间的关系

• 类间关系可分为依赖、关联、聚合、组合和继承5种。按照上述顺序，类间关系依次增强，若类A的方法中仅仅使用了类B的对象，那么类A依赖于类B。如果类A的部分是由类B的对象组成，并且类A控制类B的生命周期，那么类A与类B是组合关系。

数据库

数据库基础知识-范式

关系代数

关系数据库关系代数

---

数据结构

• 哈希表和二叉排序树都可以在查找过程中动态创建，属于动态查找表。顺序查找方法按照设定的次序依次与查找表中元素的关键字进行比较，在顺序存储结构和链表结构上都可以实现该查找过程。二分查找需要对中间元素进行快速定位，在链表结构上无法实现。
• 在有向图中，若以顶点表示活动，用有向边表示活动之间的优先关系，则称这样的有向图为以顶点表示活动的网（Activity On Vertex Network, AOV网）。
  若在带权有向图G中以顶点表示事件，以有向边表示活动，边上的权值表示该活动持续的时间，则这种带权有向图称为用边表示活动的网（Activity On Edge Network, AOE 网）通常在AOE网中列出了完成预定工程计划所需进行的活动、每项活动的计划完成时间、要发生哪些事件以及这些事件和活动间的关系，从而可以分析该项工程是否实际可行并估计工程完成的最短时间，分析出哪些活动是影响工程进度的关键。进一步可以进行人力、物力的调度和分配，以达到缩短工期的目的。
  根据生成树的定义，有n个顶点的连通图的生成树中恰好有n-1条边。

---