2023上半年软件设计师上午题目总结
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在计算机中系统总线用于连接 主存及外设部件
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在由高速缓存、主存、硬盘构成的三级存储体系中，CPU执行指令时需要读取数据，DMA控制器和中断CPU发出的数据地址是 主存物理地址 。
DMA（Direct Memory Access）控制器是计算机硬件中的一种专用硬件模块或子系统，它的主要任务是在不需要CPU干预的情况下，直接进行内存数据的传输。DMA控制器的存在可以显著提高数据传输的效率和性能，因为它允许数据在主存（RAM）和外部设备（如硬盘、网络接口卡、显卡等）之间直接传输，而无需CPU的介入。
以下是DMA控制器的主要特点和功能：
数据传输: DMA控制器负责管理数据在内存和外部设备之间的传输。它可以将数据从外部设备读取到内存，也可以将数据从内存发送到外部设备，而无需CPU的持续参与。
减轻CPU负担: DMA控制器的存在可以减轻CPU的负担，因为CPU不需要处理每个数据传输操作的细节，而可以继续执行其他任务。
高效性能: 通过避免CPU介入，DMA可以实现高效的数据传输，特别是在需要大量数据移动的情况下，如文件复制、音视频流传输等。
异步操作: DMA控制器通常可以进行异步操作，这意味着它可以在后台执行数据传输，而不会阻塞CPU执行其他任务。
配置和管理: DMA控制器通常需要配置，以确定数据传输的源地址、目标地址、传输大小等参数。这些配置通常由操作系统或设备驱动程序进行管理。
总之，DMA控制器是一种重要的硬件组件，它有助于提高计算机系统的性能和效率，特别是在需要大量数据传输的情况下。它在各种设备和场景中都有广泛的应用，包括存储、网络通信、图形处理等。
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汉明校验码（Hamming code）是一种用于检测和纠正数据传输中的错误的编码技术。它是由美国数学家理查德·汉明（Richard Hamming）在20世纪中期开发的，用于改进数字通信和数据存储系统的可靠性。
汉明校验码的主要特点包括：
错误检测和纠正: 汉明校验码不仅能够检测出数据传输中的错误，还可以纠正一定数量的错误。这使得在传输和存储数据时可以更可靠地保护数据的完整性。
二进制编码: 汉明校验码通常应用于二进制数据。在传输或存储数据时，原始数据被拓展为包含校验位的编码形式，以增加容错能力。
冗余位数: 汉明校验码通过添加冗余位来实现错误检测和纠正。这些冗余位的数量取决于所需的错误检测和纠正能力，通常以2的幂次方的形式表示。
奇偶校验: 汉明校验码中的冗余位被设置为使得数据中1的数量（包括冗余位）成为奇数或偶数，以便检测和纠正错误。
应用范围: 汉明校验码在各种通信和存储系统中广泛应用，包括计算机内存、磁盘存储、数字通信、数据传输等领域。
工作原理：
发送端：将原始数据拓展为包含冗余位的编码，确保特定的冗余位与数据位按位奇偶性匹配。这样，通过检测冗余位的奇偶性，可以检测出错误的位置。
接收端：接收到数据后，再次计算冗余位的奇偶性，并与接收到的冗余位进行比较。如果奇偶性不匹配，就表示在传输过程中发生了错误，可以使用冗余位的信息来确定错误的位置并进行纠正。
汉明校验码的一个常见形式是汉明(7,4)码，其中4位数据被编码为7位，有3个冗余位。这种编码可以检测和纠正单位错误。更复杂的汉明码可以检测和纠正多个错误，但需要更多的冗余位。
如何计算需要校验码多少位
要使用海明码来检测并纠正1位错误，您需要足够的冗余位以捕捉和纠正这个错误。通常，海明码的纠正能力是2^n -1 （2的n次方减去1）其中 n 为冗余位的数量。这意味着您需要找到一个 n 值，使得 2^n - 1 大于或等于（信息位数），才可以实现纠正错误的功能。
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中断向量提供了有关中断或异常的关键信息，通常用于指导处理器执行与中断相关的操作。中断向量通常包括以下信息：
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中断类型或异常类型：中断向量指示了发生的中断或异常的类型，例如，它可以表示是时钟中断、输入/输出中断、除零异常、非法指令异常等等。处理器使用这个信息来确定应该采取什么样的响应动作。
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中断服务程序的入口地址：中断向量包含一个指向中断服务程序（Interrupt Service Routine，ISR）的入口地址的引用。当中断发生时，处理器会跳转到这个地址，以执行与中断相关的操作。每种类型的中断或异常通常都有对应的ISR。
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中断等级或优先级：在多中断系统中，中断向量可能还包括有关中断的优先级或等级信息，用于确定哪个中断应该首先得到处理。
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附加信息：根据体系结构和中断类型的不同，中断向量还可能包括其他附加信息，例如中断发生的原因、错误码等。
中断向量通常是一个特定的内存地址或索引，处理器使用这个地址或索引来查找与中断或异常相关的信息，并根据信息执行适当的操作。中断向量表（Interrupt Vector Table）是一个包含各种中断向量的数据结构，用于存储不同类型中断的信息。在中断发生时，处理器会根据中断类型选择相应的中断向量，并执行相关的中断服务程序。
总之，中断向量提供了有关中断或异常的关键信息，帮助处理器准确识别和响应不同类型的中断事件。这是计算机体系结构中重要的概念，用于确保系统的可靠性和稳定性。
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补码（Two’s complement）是一种在计算机中用于表示有符号整数的二进制数表示方法。它有助于计算机执行加法和减法操作，同时也提供了一种简便的方式来表示负数。
以下是与补码相关的一些重要知识点：
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正整数表示：在补码中，正整数的表示方式与无符号整数相同，即使用二进制表示。例如，十进制数 5 在补码中的表示仍然是 101。
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负整数表示：补码用于表示负整数的方法是通过对正整数取反（按位取反，0 变为 1，1 变为 0），然后加 1。例如，要表示 -5，首先找到 5 的二进制表示（101），然后按位取反得到 010，最后加 1，得到 -5 的补码表示：1011。
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符号位：在补码中，最高位（最左侧的位）被用作符号位。如果符号位为 0，则表示正数，如果符号位为 1，则表示负数。这个符号位的存在使得加法和减法操作可以在不考虑符号的情况下进行，从而简化了计算机中的算术操作。
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溢出：在补码中，加法和减法操作可以统一处理，但可能会发生溢出。溢出发生在当两个符号相反的数相加时，结果的符号位可能会不正确。例如，如果将最大的正数和最小的负数相加，可能会导致溢出。
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范围：补码表示法可以表示的整数范围是从最小负数到最大正数，通常是 -2^(n-1) 到 2^(n-1) - 1，其中 n 是位数。
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零表示：在补码中，零通常有唯一的表示形式，即所有位均为零。
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优点：补码的一个主要优点是可以将有符号整数的加法和减法运算统一处理，而无需额外的算法。此外，补码还可以简化数字电路的设计。
总之，补码是一种在计算机中表示有符号整数的标准方法，它简化了加法和减法运算，同时提供了一个有效的方式来表示正数和负数。这个表示方法在计算机系统中得到广泛应用。
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流水线计算问题
流水线执行时间=1条指令执行时间+（指令条数-1）* 流水线周期
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OSI参考模型中，负责对应用层消息进行压缩、加密的层次是表示层
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PKI体系中，由SSL/TSL实现HTTPS应用、浏览器话绕服务器之间用于加密HTTP消息的方式是 会话密钥对称加密 ,如果服务器证书被撤销会产生客户端无法信任服务器的后果。
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入侵系统一般只做检测，不做防御具体行动。
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web应用防火墙是无法有效保护流氓软件入侵的，流氓软件属于系统内部，不是防火墙处理范围。
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著作权中的署名权保护期不受限制。
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国际上为了保护计算机软件知识产权不受侵犯所采取的主要方式是实施版权法
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在软件著作权保护期内，继承人只能继承特定权利，比如署名权就不能继承，确实，这个署名权应该要是谁写的就写谁。
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8位成员组成的开发团队中，一共有多少条沟通路径
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一个进程可以产生多个线程，进程的资源线程可以共享，但是线程的资源只能自己使用，其他线程不可用。
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在敏捷开发方法中，“并列争球法”（Parallel Development）是一种开发策略，它允许团队在同一项目中同时进行多个相关的开发工作。这个概念的核心思想是将开发任务分成多个并行的工作流，以加快项目的进展和提高效率。
以下是并列争球法在敏捷开发中的一些关键特点：
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并行开发: 团队将项目任务分解成多个小任务，不同的小组或团队可以并行工作，而不会互相干扰。这有助于加速项目的交付。
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争球法: “争球” 表示团队成员可以自由选择他们要处理的任务，而不必等待其他任务的完成。这种自主选择任务的方式可以提高开发人员的投入和积极性。
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快速迭代: 并列争球法通常与快速迭代开发方法（如Scrum）结合使用。团队会定期进行短周期的迭代，每次迭代都会产生可交付的功能或增量。
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合作和协调: 虽然不同团队可以并行工作，但仍然需要合作和协调以确保各个部分能够正确集成并达到项目的整体目标。
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灵活性: 并列争球法强调灵活性和适应能力，团队可以根据需要调整任务的优先级和分配，以应对变化和新的需求。
总之，通过并列争球法，敏捷开发团队可以更快速地推进项目，更灵活地应对变化，并在短周期内交付可用的功能。这有助于提高项目的可交付性和团队的工作效率。然而，需要确保适当的沟通和协调，以避免潜在的冲突和问题。
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模块间的耦合描述了一个系统中各个模块之间相互依赖的程度。不同类型的耦合会影响系统的可维护性、灵活性和复用性。以下是常见的模块耦合类型：
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无耦合（无关联）（无连接）：
这表示模块之间没有直接的依赖关系，彼此独立运作，互不影响。 -
数据耦合：
模块之间通过共享数据进行通信。如果一个模块直接访问另一个模块的数据结构，它们就是数据耦合的。这种情况下，一个模块的变化可能会影响到另一个模块。 -
控制耦合：
当一个模块决定了另一个模块的执行路径时，存在控制耦合。这可能发生在一个模块通过传递控制参数或调用另一个模块的函数来控制其行为。 -
标记耦合：
当一个模块直接修改另一个模块的数据（比如通过共享全局变量）时，存在标记耦合。这种情况下，一个模块的修改可能会导致另一个模块的行为变化。 -
非直接数据耦合：
如果模块之间通过一个中间的数据结构进行通信，而不是直接访问对方的数据，就存在非直接数据耦合。 -
内容耦合：
这是最紧密的耦合类型。当一个模块直接访问另一个模块的内部实现（如通过调用内部函数或访问内部变量）时，存在内容耦合。这种情况下，一个模块的内部实现的改变可能会影响到另一个模块。
降低耦合度是软件设计中的一个重要目标，因为较低的耦合度可以提高模块的独立性和可维护性，使得系统更容易扩展和修改。在设计和编码时，应该尽量减少高耦合度的情况，而更倾向于使用较低耦合度的设计模式和技术。
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软件工程设计模式是在软件开发中反复出现的问题的通用解决方案，它们帮助开发者编写易于理解、可维护和可扩展的代码。以下是一些常见的软件工程设计模式：
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创建型模式（Creational Patterns）：
- 单例模式（Singleton Pattern）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
- 工厂方法模式（Factory Method Pattern）：定义一个创建对象的接口，但让子类决定实例化哪个类。
- 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个接口，用于创建一系列相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。
- 建造者模式（Builder Pattern）：将一个复杂对象的构建过程分解成多个简单对象的构建过程。
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结构型模式（Structural Patterns）：
- 适配器模式（Adapter Pattern）：允许接口不兼容的类能够一起工作。
- 装饰器模式（Decorator Pattern）：允许通过将对象包装在装饰器类中来动态地为对象添加新行为。
- 代理模式（Proxy Pattern）：为其他对象提供一个代理，以控制对这个对象的访问。
- 组合模式（Composite Pattern）：将对象组合成树结构以表示部分-整体层次结构，使客户可以统一对待单个对象和组合对象。
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行为型模式（Behavioral Patterns）：
- 观察者模式（Observer Pattern）：定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
- 策略模式（Strategy Pattern）：定义一系列算法，将它们封装成对象，并使其可以互换使用。
- 命令模式（Command Pattern）：将请求封装成一个对象，使得可以参数化客户对象，队列或记录请求，以及支持可撤销的操作。
- 迭代器模式（Iterator Pattern）：提供一种访问对象元素的方式，而不暴露对象的内部结构。
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并发模式（Concurrency Patterns）：
- 同步模式（Synchronization Patterns）：用于管理多线程或并发任务之间的同步和协调。
- 并发模式（Concurrency Patterns）：用于解决并发编程中的问题，例如线程安全性、死锁、并发控制等。
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其他模式：
- 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）：将请求的发送者和接收者解耦，以允许多个对象都有机会处理这个请求。
- 状态模式（State Pattern）：允许对象在其内部状态发生改变时改变其行为。
- 访问者模式（Visitor Pattern）：允许在不修改对象的类的前提下定义对象的新操作。
这些是常见的设计模式，每个都有其独特的应用场景和优点。在软件开发中，根据问题的性质和要解决的需求，选择适当的设计模式可以提高代码的可维护性和可读性。不同的设计模式可以组合使用，以构建更复杂和高效的系统。
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Simple Network Management Protocol（SNMP，简单网络管理协议）位于OSI（开放系统互联模型）的应用层（第七层）。 SNMP 主要用于管理和监控网络设备，通过传输和查询信息来实现对网络设备的监视和控制。虽然 SNMP 本身位于应用层，但它可以使用多种传输协议来实现数据的传输，包括UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）。通常，SNMP 在UDP 上运行，但也可以使用 TCP 或其他传输协议，具体取决于配置和需求。