《软考-软件设计师(中级)笔记》涵盖了计算机科学与技术的基础知识,主要涉及计算机组成原理、计算机体系结构、存储结构、以及操作系统等核心领域。以下是对这些知识点的详细阐述:
1. **计算机组成原理与组成结构**
- **CPU进制转换**:计算机中常用进制包括二进制、八进制、十进制和十六进制。16进制数0X000F可以表示为000FH,这是一种常见的十六进制表示方式。
- **原码、反码、补码和移码**:原码是直接表示数值的编码方式,正数不变,负数的最高位为1。反码是原码的负数形式,负数的各位取反(但最高位不变)。补码是在反码基础上,负数加1,正数不变。移码则是在补码的基础上将符号位排除在外的移位。
2. **移位指令**
- **移位分为逻辑移位和算术移位**:逻辑移位不考虑数值的符号,简单地填入0或1;算术移位会保留符号位,左移时在最右边补符号位,右移时在最左边补符号位。
3. **浮点数运算与计算机结构**
- **浮点数运算格式**:浮点数的表示通常包括阶码和尾数两部分,遵循特定的运算规则。
- **计算机体系结构分类**:主要有CISC(复杂指令集)和RISC(精简指令集)两种,RISC通常具有更简单的指令集和更高的执行效率。
4. **流水线技术**
- **流水线计算**:流水线技术通过将操作分解为多个阶段,可以显著提高处理器速度。理论公式和实践公式用于计算流水线的性能,其中k表示阶段数,t表示每个阶段的时间。
5. **存储结构**
- **Cache与局部性原理**:Cache是提高访问速度的关键,基于局部性原理(程序运行时倾向于连续访问同一区域的数据),通过缓存最近使用的数据来减少主存访问。
- **主存分类**:包括RAM(随机访问存储器,断电后数据丢失)和ROM(只读存储器,断电后数据保持)。
6. **磁盘结构与参数**
- 磁盘是一种非易失性存储设备,其结构包括盘片、磁头和磁道等,数据以扇区的形式存储。
7. **总线系统**
- 总线是连接计算机各组件的通信路径,其可靠性对系统稳定运行至关重要。
8. **可靠性计算**
- 可靠性的计算通常涉及并联和串联的可靠性模型,其中并联系统中任一部件的故障会导致整个系统失败,而串联系统中所有部件必须正常工作系统才正常。
9. **差错控制码**
- **CRC(循环冗余校验)**:只能检测错误,基于异或运算,通过生成多项式进行校验,能有效检测数据传输中的错误。
- **海明校验码**:通过添加额外的校验位,能够定位错误的具体位置,并允许纠正错误。
- **奇偶校验码**:通过统计数据位中的1的数量,确保总数为奇数或偶数,仅能检测单比特错误。
- **循环冗余校验码**:使用模2加法,能检测多位错误。
10. **操作系统**
- **进程管理**:进程有多种状态,如新建、就绪、运行、等待和终止。前驱图描绘了状态之间的转换关系。
- **进程同步与互斥**:PV操作(信号量机制)用于解决并发执行中的资源分配问题,防止竞争条件。生产者-消费者问题是一个经典的同步问题,需考虑避免死锁和饥饿现象。
以上是软件设计师(中级)考试中可能会遇到的一些关键知识点,理解并掌握这些内容对于通过考试至关重要。在实际考试中,可能需要应用这些概念解决具体的问题或设计算法。
2025-05-06 15:03:25
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软件设计师
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