2013年下半年 软件设计师（上午+下午） 答案详解1

在IT领域，软件设计师需要对计算机系统的基础知识有深入的理解，包括硬件、软件、网络以及安全等方面的知识。以下是对题目中涉及的知识点的详细解释： 1. **Cache与主存的地址映像**：Cache是一种高速缓冲存储器，用于缓解主存速度慢的问题。地址映像是Cache与主存之间进行数据传输的基础，它由硬件自动完成，以确保数据能够正确快速地在两者之间移动。当程序执行时，硬件会自动根据局部性原理管理和更新Cache与主存的映射关系。 2. **指令寄存器的位数**：指令寄存器IR是CPU的核心组成部分，它存储当前正在执行的指令。其位数由指令字长决定，因为指令的长度决定了它可以携带多少信息，如操作码、地址码等。 3. **溢出检测**：在计算机运算中，当两个数的和超过了数据类型所能表示的最大值时，会发生溢出。对于双符号位的系统，如果两个正数相加或两个负数相加导致符号位变反，通过进行逻辑异或操作，如果结果为1，可以判断发生了溢出。 4. **指令流水线的吞吐率**：指令流水线是一种提高处理器性能的技术，通过将指令的执行过程分解为多个阶段并行进行。吞吐率是衡量流水线性能的重要指标，它等于完成的任务数除以完成这些任务所需的时间。题目中的流水线执行8条指令的总时间为28△t，所以吞吐率为8/28△t。 5. **RISC的特点**：RISC计算机设计简化了指令集，减少了指令种类，通常具有高效的流水线操作，较少的寻址方式，并且多采用硬布线控制，以提高执行效率。指令种类丰富不是RISC的特点。 6. **内存寻址范围**：计算机的寻址能力取决于其字长和内存大小。若字长为32位，内存容量为2GB，按字编址，可寻址的存储单元个数为2GB除以字长（32位），结果为512MB。 7. **DoS攻击**：DoS（Denial of Service）攻击旨在让目标系统无法提供正常服务。其中，SYN Flooding攻击是一种常见的DoS攻击形式，通过发送大量的SYN包，消耗服务器资源，使其无法响应合法请求。 8. **数字证书的安全**：在公共密钥基础设施(PKI)中，数字证书用于验证网络实体的身份。确保证书不被篡改的方法是使用证书颁发机构(CA)的私钥对证书进行签名，这样任何修改都会破坏签名，使得证书无效。 以上知识点涵盖了计算机系统架构、处理器设计、数据处理、网络攻防以及安全认证等多个方面，这些都是软件设计师需要掌握的基本技能。理解和应用这些知识，可以帮助设计出更高效、更安全的软件系统。