最新软件设计师知识点汇总.(良心出品必属精品).doc

### 最新软件设计师知识点汇总 #### 计算机系统组成 - **运算器**: 主要由算术逻辑单元（ALU）、累加器（ACC）、寄存器组、多路转换器以及数据总线等部分构成。其核心作用在于执行基本的算术运算和逻辑运算。 - **控制器**: 包括计数器（PC）、时序产生器、微操作信号发生器、指令寄存器以及指令译码器等组件。控制器的主要职责是协调和指挥计算机系统的各个部件按照指令序列正确执行。 #### CPU的功能 - **程序控制**: 负责指令的顺序执行，通过改变程序计数器（PC）来实现。 - **操作控制**: 控制各个部件之间的数据流动和状态变化。 - **时间控制**: 保证各种操作按照预定的时间顺序发生。 - **数据处理**: 进行基本的算术和逻辑运算，这是CPU最基本的功能。 #### 存储器 - **相联存储器**: 根据内容访问的存储器，通常用于高速缓存存储器、虚拟存储器中的段表或页表、数据库及知识库等领域。 - **高速缓存（CACHE）**: 地址映像方法主要包括直接映像、全相联映像和组相联映像。其中： - **直接映像**: 每一块只能映射到固定的CACHE位置上。 - **全相联映像**: 主存中的任何一块可以映射到CACHE中的任意一块。 - **组相联映像**: 将主存和CACHE都分成若干组，每组内部又包含多个块。 - **替换算法**: 包括随机替换、先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）以及优化替换算法等。 - **性能分析**: 缓存命中率（H）、缓存访问时间（t_c）、主存访问时间（t_m）。等效访问时间（t_a）计算公式：\(t_a = H \times t_c + (1-H) \times t_m\)，表示提高了\(\frac{t_m}{t_a}\)倍。 #### 虚拟存储器 - 由主存、辅存、存储管理单元和操作系统软件共同组成，通过引入虚拟地址空间，实现了物理内存容量的扩展。 #### RISC架构 - **特点**: - 指令种类较少。 - 指令长度固定。 - 寻址方式简单。 - 寄存器数量较多。 - 适合流水线处理。 #### 内存与接口统一编址 - 在同一个地址空间内实现内存和接口的统一编址，使得内存指令同样适用于接口访问。这种方式的优点是可以直接使用内存指令访问接口，但会导致内存地址空间不连续。 #### RAID技术 - **RAID级别**: - **RAID 0**: 不具备容错能力，但可以提高数据传输速率。 - **RAID 1**: 使用镜像技术，提供数据冗余。 - **RAID 2**: 使用汉明码校验，适用于错误检测。 - **RAID 3**: 使用单一的奇偶校验盘，适用于大块连续的数据传输。 - **RAID 4**: 类似于RAID 3，但每个磁盘阵列都有独立的奇偶校验盘。 - **RAID 5**: 没有单独的校验盘，校验数据分布在所有磁盘上。 #### 中断处理 - **方法**: - 多中断信号线法。 - 中断软件查询法。 - 菊花链法。 - 总线仲裁法。 - 中断向量表法。 #### DMA（Direct Memory Access） - 允许内存与I/O设备之间直接进行数据块传输，无需CPU介入。根据占用总线的方法不同，DMA可分为CPU停止法、总线周期分时法和总线周期挪用法。 #### 输入输出处理机 - 主要应用于大型机中，常见的数据传送方式包括字节多路方式、选择传送方式和数组多路方式。 #### 指令流水线 - 操作周期由最慢的操作决定。流水线建立时间是指达到最大吞吐率所需的时间。 #### 总线技术 - **内部总线**: - ISA。 - EISA。 - PCI。 - **外部总线**: - RS-232：支持全双工通信，最长距离约15米。 - SCSI：并行外部总线，最大传输速度可达320MB/s，最多支持63个设备，传输距离20米。 - USB：最高传输速度480Mbps，最多支持5层共127个设备。 - IEEE-1394：串行总线，最高传输速度3.2GB/s，支持热插拔。 #### 并行处理机 - **阵列处理机**: - 单指令多数据流（SIMD），所有处理单元同时执行同一条指令。 - **多处理机**: - 多指令多数据流（MIMD），各处理单元可独立执行不同的指令。 - 多处理机互连结构主要有总线式、交叉开关、多端口存储器结构以及开关枢纽式。 #### 信息安全 - **五大要素**: - 机密性：确保信息不被未经授权的人获取。 - 完整性：保证信息未被修改或篡改。 - 可用性：确保信息和服务可以随时访问。 - 可控性：控制信息的传播范围。 - 可审查性：对系统活动进行审计追踪。 #### 安全等级 - 依据TCSEC/TDI标准，安全级别分为4组7级，具体包括： - A1：可验证安全设计。 - B3：安全域。 - B2：结构化安全保护。 - B1：标记安全保护。 - C2：受控访问保护。 - C1：初级。 - D：最低无安全功能。 #### 加密技术 - **对称加密**：DES算法使用相同的密钥进行加密和解密。 - **非对称加密**：RSA算法使用一对公钥和私钥，其中公钥用于加密，私钥用于解密。 - **不可逆加密**：如哈希函数，用于创建信息摘要。 #### 密钥管理 - **密钥生成**：由认证机构（CA）负责。 - **密钥分发**：利用公开密钥体系（PKI）实现。 - **密钥备份与恢复**：通常仅针对解密密钥进行备份。 #### PKI技术 - PKI技术是信息安全的基础，涉及加密、数字签名、数据完整性保护、数字信封以及双重数字签名等技术。 - **标准**：主要包括RSA的机密密钥标准PKCS和工业基础协议PKIX。 #### 数字签名与哈希函数 - **数字签名**：使用发送方的私钥对数据进行加密，接收方则使用发送方的公钥进行解密。 - **哈希函数**：将任意长度的输入转换为固定长度的输出，常用于创建信息摘要。 - **常用哈希函数**：MD2、MD4、MD5等，均产生128位的信息摘要。