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软考-系统架构师
2023-08-06 18:21:01 +0800
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上篇

计算机系统基础知识

计算机硬件 0-1

计算机硬件组成

计算机硬件组成

处理器

CPU 的功能

CPU 的功能

CPU 的组成

CPU 的组成

存储器

分级存储体系与局部性原理

分级存储体系与局部性原理

Cache 相关概念

Cache 相关概念

Cache 映像方式

Cache 映像方式1 Cache 映像方式2

Cache 替换算法

Cache 替换算法

Cache 命中率及读取平均时间

Cache 命中率及读取平均时间

磁盘结构和参数

磁盘结构和参数

磁盘调度算法

磁盘调度算法

内存与接口地址的编址方法

内存与接口地址的编址方法

相关公式
  • 磁道记录的最大等待时间: 就是旋转一周的时间
  • 磁道记录的最小等待时间: 就是 0
  • 磁道按顺序排列的记录等待时间: 旋转一周的时间 - 处理时间
  • 磁道记录的总处理时间: (旋转一块的时间 + 处理时间) * 总块数 + 等待时间 * (总块数 - 1)
相关题型解题思路
  • 求磁盘调度的响应序列: 按照采用的调度算法,来求序列,多个相同柱面号的情况下,扇区号由小到大排列,磁头号是无效信息。
  • 求磁道记录的最长处理时间和最少处理时间: 通常给出逻辑记录的安排顺序表,磁盘的每周旋转速度,每个记录的处理时间,需要注意还有个隐含的条件是磁盘的每块的旋转时间,且当前快数据旋转读取完后才能开始处理,求出隐含条件后带入公式计算。

总线

总线的分类

总线的分类

外部设备

计算机和外设间的数据交互方式

计算机和外设间的数据交互方式

指令

计算机指令的组成和执行过程

计算机指令的组成和执行过程

计算机指令的寻址方式

计算机指令的寻址方式

CISC 与 RISC

CISC 与 RISC

指令流水线

指令流水线

相关公式
  • 流水线周期: 指令分成不同执行段,其中执行时间最长的段为流水线周期
  • 流水线执行时间 1: 1 条指令的总执行时间 + (总指令条数 - 1) * 流水线周期
  • 流水线执行时间 2: (1 条指令的总执行时间 - 流水线周期) + 总指令条数 * 流水线周期
  • 流水线的吞吐率: 吞吐率即为单位时间内执行的指令条数 = 指令条数 / 流水线执行时间
  • 流水线的加速比: 不使用流水线的执行时间 / 使用流水线的执行时间
  • 流水线的最大加速比: 1 条指令不使用流水线的执行时间 / 流水线周期
相关题型解题思路
  • 求流水线相关问题: 如果是让求吞吐率或加速比,通常情况下需要先求出执行时间,也就是说需要套两个公式;如果碰到和缓冲区结合考察的问题,注意但单双缓冲区的差异,单缓冲区读入和写出不能同时进行,因此读入和写出的时间需要加在一起算做一段。而双缓冲区的读入和写出可以同时进行,因此可以算做两段。
  • 求流水线最大加速比: 加上最大两个字,就是求极限值了,通常不会给出总指令条数,而需要设为 n 来计算,求极限时忽略常数,带入公式即可。

校验码

奇偶校验码

奇偶校验码

CRC 循环冗余校验码

CRC 循环冗余校验码1 CRC 循环冗余校验码2

相关公式
  • CRC 编码: 1. 在原始信息串后面补多项式的阶个零; 2. 求除数,多项式中幂指数存在的为 1,不存在为 0; 3. 求校验码,进行模 2 除(异或运算),余数如果不足多项式的阶的位数则在左边补 0
相关题型解题思路
  • 求 CRC 循环冗余校验码: 通常给出原始信息串和生成多项式,让求校验码,套公式即可。

计算机软件

操作系统 3-5

操作系统

操作系统的定义

操作系统的功能

操作系统的分类

进程管理

进程的组成和状态

前趋图

进程资源图

进程同步与互斥

PV 操作

生产者消费者问题

进程调度方式

进程调度算法

死锁

线程

相关公式
  • 每个进程需要资源数不同时发生死锁的最大资源数: (进程 1 需要的资源数 - 1) + (进程 2 需要的资源数 - 1) + ... + (进程 n 需要的资源数 - 1)
  • 每个进程需要资源数相同时发生死锁的最大资源数: 系统中的进程数 * (单个进程需要的资源数 - 1)
  • 不发生死锁的最小资源数: 发生死锁的最大资源数 + 1
  • 信号量的最大值: 资源数量
  • 信号量的最小值: - (进程数量 - 资源数量)
相关题型解题思路
  • 考察进程三态图之间的转换: 给定服务调度算法、给定几个进程的当前状态,某进程发生某事件后,求所有进程的后续状态。以三态图的转变带入后解题。
  • 考察进程资源图,求阻塞节点:某进程所请求的资源已经全部分配完毕,该进程为阻塞节点。
  • 考察进程资源图,求化简顺序:先找非阻塞节点,然后释放其占用资源(划掉连线)后,找后续的非阻塞节点,直到所有节点都不被阻塞。
  • 综合考察 PV 操作: 给定前趋图,进程,和需要设置的信号量,然后给出进程部分执行过程中的 PV 操作,求空余的部分的 PV 操作。结合前趋图来看,从最开始无依赖的进程开始填空,进程执行完进行 V 操作,有几个后继则进行几次不同信号量的 V 操作。然后后面等待执行的进行的前驱如果都执行完了,则开始执行,有几个前驱进行几次不同信号量的 P 操作。
  • 求信号量的取值范围: 给定进程数和资源数,求使用 PV 操作时需要设定的信号量的范围,带入公式计算,信号量为负几,则有几个等待进程。
  • 考察银行家算法,求当前可用的资源数和安全的执行序列: 给定资源及其可用资源总数,给定几个进程及其最大需求量和已分配资源数图示。首先用资源的最大总数-当前所有进程分配的数量求出其当前可用的资源数。然后找到所有执行序列中资源最大需求量都能满足的进程,作为可执行的进程,执行完后把这个进程上已分配的资源数加回,可用资源数,再找下一个可执行进程。
存储管理

分区存储方式

分区适应法

分页存储

页面置换算法

快表

分段存储

段页式存储

磁盘冗余阵列技术1 磁盘冗余阵列技术2 磁盘冗余阵列技术3

网络存储技术1 网络存储技术2

相关公式
  • 页内地址的位数: 每页大小以 2 的 n 次方表示时的 n
  • 页号的 2 进制位数 1: 内存大小 / 每页大小,然后求其以 2 的 n 次方表示时的 n
  • 页号的 2 进制位数 2: 逻辑地址或物理地址的位数 - 页内地址的位数
  • 分页式存储物理地址: 高位通过页号在页表中查到物理块号 拼接 低位页内地址(偏移地址),逻辑地址和物理地址中低位的偏移地址不变,区别只是将高位的逻辑页号替换为了物理快号
相关题型解题思路
  • 求分页式存储的物理地址: 通常给出页面大小和逻辑地址,以及页号和物理块号的对应表,让求物理地址。首先通过页面大小算出页内地址的位数,剩余的高位为页号,通过页号找到对应的物理块号,然后将逻辑地址高位替换为物理快号就是物理地址。
  • 求淘汰那个页面代价最小: 通常给出一个表格,标识每个页面的状态位、修改位、访问位,根据局部性原理,有限淘汰最近未被访问过的,而后淘汰最近未被修改过的。
  • 求段式存储中逻辑地址能否转换为物理地址(不违法),给定几个(段号,段内偏移),然后表格中给出段号和段长列,根据短号找到段长,段长大于段内偏移就不违法。
设备管理

设备管理概述

I/O 设备

设备管理技术

文件系统 0-1

相关概念

文件管理概述

文件结构分类

索引文件结构

文件目录

文件存储空间管理1 文件存储空间管理2

相关公式
  • 一级间接索引逻辑块的个数: 磁盘索引块大小 / 每个地址项的大小
  • 二级间接索引逻辑块的个数: (磁盘索引块大小 / 每个地址项的大小) * (磁盘索引块大小 / 每个地址项的大小)
  • 一级间接索引物理块号的表示范围: 直接索引的最大编号 + 1 到 直接索引的最大编号 + 一级间接索引逻辑块的总个数
  • 可表示的单个文件的最大长度: 可表示的总的逻辑块数 * 磁盘数据块大小
  • 表示位示图需要的字的个数: 磁盘容量 / 磁盘物理块大小 / 系统字长位数
相关题型解题思路
  • 求采用什么索引和可表示的单个文件的最大长度: 通常给出一共几个地址项,以及其中几个直接索引,几个一级间接索引,几个二级间接索引,和每个地址项的大小,以及磁盘索引块和磁盘数据块的大小,然后问访问的逻辑块号应采用的是什么索引。题目中没明确说明时,逻辑块从 0 开始编号。首先将直接索引进行编号,然后带公式求一级间接索引的表示范围,以上就是二级间接索引的范围,这样就能判断采用的是什么索引。最后只要算出中的表示范围(可表示的总的逻辑块数) 乘以磁盘数据块大小,就能算出可表示的单个文件最大的长度。
  • 求相对路径和绝对路径: 通常给出目录结构图,当前工作目录和需要访问的文件名,求相对路径和绝对路径,很简单。注意一点,路径最后的杠可以省略。
  • 求需要表示的物理块在位示图中的第几个字描述: 通常需要表示的物理块号,和字长。注意如果有余数,则向上取整,还有没有明确说明的情况下是从零开始编号的
  • 求位示图需要几个字来表示: 通常给出全部条件带入公式计算即可。

中间件

中间件的概念

中间件的分类

软件构件

J2EE

重量级与轻量级框架

.NET

嵌入式系统及软件 3-5 超纲

嵌入式系统的组成和特点

嵌入式操作系统的特点

冯诺依曼结构

哈佛结构

嵌入式系统的组成

嵌入式系统的特性

嵌入式系统的分层

嵌入式系统的分类

微处理器分类1 微处理器分类2

多核微处理器

嵌入式操作系统

嵌入式实时操作系统的特点

嵌入式实时操作系统的特征

嵌入式数据库使用环境特点

嵌入式数据库组成

嵌入式软件的组成和特点

嵌入式软件分类

板级支持包 BSP

BootLoader

设备驱动程序

交叉平台开发环境

交叉编译与交叉调试

软件开发工具

计算机网络 3-5 超纲

网络的基本概念

计算机网络功能和分类1 计算机网络功能和分类2

通信技术

通信技术

绞线

网线安装标准

光纤

无线信道

通信方向

通信方式

交换方式

网络技术

局域网和广域网协议

其他考点1

其他考点2

组网技术

OSI 七层协议

TCP/IP 协议

网络层协议

传输层协议

应用层协议

协议端口对照表

交换机的功能

路由器的功能

IP 地址的表示

IP 地址的分类

特殊 IP 地址

子网划分

IPV6

网络规划三层模型

建筑物综合布线系统

相关公式
  • 子网个数: 用划分了子网号后的网络号位数 - 原来的网络号位数,作为的 2 的幂,求 2 的幂次方
  • 可使用的主机个数: 32 - 网络号位数,作为 2 的幂,求 2 的幂次方在减 2
相关题型解题思路
  • 考察 OSI 七层协议: 主要考察各层的协议、功能、设备。
  • 考察 TCI/IP 协议: 主要考察功能
  • 求子网个数: 通常给出两个 IP 地址,可以根据后面的网络号的位数减一下,代入公式计算。
  • 求可用主机数: 只要算出来网络号的位数后,代入公式很容易计算。
  • 求不属于网络的子网地址: 判断方式是看网络号是否相同,而网络号在左边,然后从 2 进制的角度来讲,数字越大越考左,所以大概率是最大的那个数。

计算机语言

计算机语言概述

计算机语言的分类1 计算机语言的分类2

多媒体

媒体的分类

多媒体的重要特征

多媒体系统的基本组成

多媒体系统的关键技术1 多媒体系统的关键技术2 多媒体系统的关键技术3

系统工程 ✰

系统工程方法1 系统工程方法2 系统工程方法3 系统工程方法4

系统工程的生命周期1 系统工程的生命周期2

基于模型的系统工程

系统性能 1-2

性能指标1 性能指标2 性能指标3

性能评测方法1 性能评测方法2

阿姆达尔解决方法

信息系统基础知识 3 超纲

信息系统概述

信息系统的定义

信息系统的发展

信息系统的分类

信息系统的应用

信息系统的生命周期1 信息系统的生命周期2

信息系统结构化开发方法 信息系统原型化开发方法 信息系统面向对象开发方法 信息系统面向服务开发方法

业务处理系统 TPS

业务处理系统1 业务处理系统2

管理信息系统 MIS

管理信息系统1 管理信息系统2

决策支持系统 DSS

决策支持系统1 决策支持系统2 决策支持系统3

专家系统 ES

专家系统1 专家系统2

办公自动化系统 OAS

办公自动化系统

企业资源规划 ERP

企业资源规划1 企业资源规划2 企业资源规划3 企业资源规划4

典型信息系统架构模型

政府信息化和电子政务

企业信息化和电子商务

企业信息化方法

电子商务

信息化战略体系

信息化战略体系1 信息化战略体系2

信息系统战略规划

信息系统战略规划1 信息系统战略规划2

客户关系管理 CRM

客户关系管理1 客户关系管理2 客户关系管理3

供应链管理 SCM

供应链管理1 供应链管理2

企业应用集成 EAI

企业应用集成1 企业应用集成2 企业应用集成3 企业应用集成4 企业应用集成5 企业应用集成6

信息安全技术基础知识 2-4

信息安全基础知识

信息安全的基本要素

信息安全的范围

信息的存储安全

网络安全

防火墙

入侵检测系统 IDS

入侵防御系统 IPS

网络攻击和威胁

网络安全协议1 网络安全协议2 网络安全协议3

信息安全系统的组成框架

技术体系

信息加解密技术

加密技术

对称加密技术

非对称加密技术

数字信封

信息摘要

密钥管理技术

公钥基础设施

访问控制及数字签名技术

访问控制

数字签名

信息安全的抗攻击技术

拒绝服务攻击

拒绝服务攻击的抵御

ARP 欺骗原理 ARP 欺骗的防范

DNS 欺骗

IP 欺骗

端口扫描

信息安全的保障体系与评估方法

计算机系统安全保护能力的等级

风险评估

软件工程基础知识 12-15

软件工程

软件工程定义

软件工程概述

能力成熟度模型 CMM

能力成熟度模型集成 CMMI 1 能力成熟度模型集成 CMMI 2

软件过程模型

瀑布模型

原型模型

螺旋模型

V 模型

增量模型

其他模型

敏捷模型 敏捷模型方法

统一过程模型1 统一过程模型2 统一过程模型3

逆向工程1 逆向工程2

需求工程

软件需求1 软件需求2

需求获取

需求分析

结构化的需求分析

数据流图1 数据流图2 分层数据流图

数据字典

需求定义

需求验证

需求管理

需求变更和风险

需求跟踪

系统分析与设计

系统设计

系统设计原理和原则

内聚分类

耦合分类

人机界面设计原则

软件测试

测试原则

静态测试和动态测试

测试阶段1 测试阶段2

测试策略

黑盒测试

白盒测试1 白盒测试2 白盒测试3

调试

软件度量

净室软件工程

净室软件工程

基于构件的软件工程

基于构件的软件工程的特征 基于构件的软件工程1 基于构件的软件工程2

软件项目管理

相关概念

进度管理的过程

进程安排的常用图形描述方法

关键路径法 7 格图 浮动时间

配置管理概述 配置项 配置项的状态 配置项版本

质量管理

风险管理1 风险管理2

相关公式

  • 总浮动时间 1: 关键路径 - 活动路径
  • 总浮动时间 2: 最迟开始 LS - 最早开始 ES
  • 总浮动时间 3: 最迟完成 LF - 最早完成 EF
  • 自由浮动时间: 紧后活动最早开始 LS 中的最小的 - 本活动的最早完成 EF

相关题型解题思路

  • 求项目最短工期: 通常给出项目计划评审(PERT)图,或者给个表格让你自己画下图,肉眼观察下找到最长的路径就是最短工期
  • 求某活动的浮动时间: 先找最长路径,用最长路径 - 活动所在路径就是浮动时间

处理流程设计

流程表示工具

业务流程重组

业务流程管理

系统转换和维护

遗留系统

系统转换方式

系统维护

数据库设计基础知识 3-5

数据库基本概念

数据库的基本特征

数据库系统与数据库管理系统

三级模式两级映像

数据模型

E-R 模型

关系模型

关系模型优缺点

E-R 模型转关系模型

关系数据库

相关概念

关系代数并、交、差

关系代数笛卡尔积、投影、选择

关系代数自然连接

函数依赖规则

函数依赖的公理系统

键与约束

模式分解1 模式分解2 模式分解3

相关题型解题思路

  • 求元组个数和属性列数: 属性列很简单,自然连接求交集,笛卡尔积求并集,元组个数是,通过属性列相同且值相同连接后剩余的行数。
  • 求等价的关系代数表达式:常见的就是给个自然连接的表达式,等价的是一个笛卡尔积的表达式,笛卡尔积转自然连接需要经过投影和选择。还有能用数字代替列名,从 1 开始,注意不要加引号
  • 求关系代数等价的 SQL: 通常就是考察投影和选择,主要是行的问题,把属性列写一下很容易就能答出来。
  • 求候选键: 根据依赖集找出从未在右边出现过的属性,其必然是候选键之一,然后以其为基础看看能不能遍历所有属性,将无法遍历的加入候选键中。
  • 求模式分解后是否保持函数依赖: 先求分解后的模式分别的函数依赖,如果拆分后的属性,包含了原来的依赖关系中的所有属性,那么就能继承相应的依赖关系。然后如果剩余全部未被包含的依赖能通过函数依赖的公理系统得到,那么就能说保持了函数依赖。
  • 求模式分解后是否无损连接: 分解后的模式先求交集,然后看交集的属性能不能推出,任意一个差集里的属性,如果可以那就算无损连接。

数据库设计

相关概念

数据库设计

第一范式1 第一范式2

第二范式

第三范式

BC范式

反规范化技术

相关题型解题思路

  • 求属于概念结构设计的什么冲突: 理解概念结构的冲突。
  • 求关系模式达到了第几范式: 理解各种范式的限定条件。

规范发和并发

并发控制1 并发控制2

封锁协议1 封锁协议2 封锁协议3

相关题型解题思路

  • 求事务能否加锁成功: 很简单,排它(写)锁就是一个事务加了,其他事务什么锁也加不了。共享(读)锁就是一个事务加了,其他事务只能加共享(读)锁,不能加排它(写)锁。

数据库新技术

数据库安全1 数据库安全2

分布式数据库

数据仓库技术1 数据仓库技术2 数据仓库技术3

大数据

系统架构设计的基础知识 15

软件架构概念

软件架构概述1 软件架构概述2

软件架构设计与生命周期1 软件架构设计与生命周期2

构件的基本概念

构件与对象的特性

构件接口与面向构件编程

构件技术

基于架构的软件开发方法

ABSD方法

基于架构的软件开发过程1 基于架构的软件开发过程2 基于架构的软件开发过程3

软件架构风格

软件架构风格概述

软件架构风格的分类

数据流风格

调用返回风格

独立构件风格

虚拟机风格

仓库(数据共享)风格

闭环控制风格

C2架构风格

架构风格简介

软件架构复用

软甲架构复用

特定领域软件体系结构

DSSA的概念

DSSA的三个基本活动

DSSA的四种角色人员

建立DSSA的过程

三层次模型

层次架构风格

两层C/S架构风格

三层C/S架构风格

三层B/S架构风格

富互联网应用RIA

MVC架构风格

MVP架构风格

MVVM架构风格

系统质量属性与架构评估 15

软件系统质量属性

软件系统质量属性

面向架构评估的质量属性1 面向架构评估的质量属性2

质量属性的场景

系统架构评估

软件架构评估的概念

三种常用的评估方式

基于场景的架构分析方法SAAM

架构权衡分析法ATAM

成本效益分析法CBAM

其他评估方法1 其他评估方法2

软件可靠性基础知识 2

软件可靠性基本概念

软件可靠性的基本概念

串联系统与并联系统的可靠性

软件可靠性的测试

软件可靠性建模

软件可靠性建模1 软件可靠性建模2

软件可靠性管理

软件可靠性管理

软件可靠性设计

软件可靠性设计原则

软件容错技术

N 版本程序设计 恢复块设计 二者比较

防卫式程序设计

双机容错技术

集群技术

负载均衡

软件可靠性测试

软件可靠性测试

软件可靠性评价

软件可靠性评价

软件架构的演化和维护 2

软件架构演化和定义的的关系

软件架构演化和定义

面向对象软件架构演化过程

对象演化和消息演化

复合片段演化和约束演化

软件架构演化方式的分类

软件架构演化方式的分类1 软件架构演化方式的分类2 软件架构演化方式的分类3 软件架构演化方式的分类4

软件架构演化原则

软件架构演化原则

软件架构演化评估方法

软件架构演化评估方法1 软件架构演化评估方法2

大型网站系统架构演化实例

大型网站架构演化1 大型网站架构演化2

软件架构维护

软件架构维护

未来信息综合技术 2-3

信息物理系统技术概述

CPS 体系架构

CPS 技术体系

CPS 应用场景

人工智能技术概述

人工智能1 人工智能2 人工智能3

机器人技术概述

机器人核心技术

机器人分类

边缘计算概述

边缘计算概念 边缘计算特点 边缘计算协同

数字孪生体技术概述

数字孪生体

云计算和大数据技术概述

云计算的服务方式

云计算的部署模式

大数据

下篇

面向服务的架构设计与理论实践

SOA的概念1 SOA的概念2

SOA的关键技术

SOA的实现方式1 SOA的实现方式2

拓展

面向对象技术 3-5

面向对象开发

面向对象的基本概念1 面向对象的基本概念2 面向对象的基本概念3

面向对象的分析建模

面向对象的设计

面向对象的设计原则

面向对象软件的测试层次

统一建模语言 UML

UML 的结构

UML 的事物

UML 的关系

UML 的分类

类图

对象图

用例图

序列图

通信图

状态图

活动图

构件图

部署图

UML 视图

设计模式

设计模式的概述

创建型设计模式

结构型设计模式

行为型设计模式1 行为型设计模式2