2020年上半年中级软件设计师上午试题的知识点（附试卷及答案）

以下是2020年上半年中级软件设计师上午试题的知识点分类整理，详细解释涉及的定义和知识点，供背诵记忆。

---

1. 计算机组成原理

1. CPU执行算术运算或逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在（）中。

   • 累加器（AC）: 用于暂存算术逻辑单元（ALU）的运算结果。
   • 程序计数器（PC）: 存放下一条要执行的指令地址。
   • 指令寄存器（IR）: 存放当前正在执行的指令。
   • 地址寄存器（AR）: 保存当前CPU访问的内存地址。

2. 判断字长为16位的整数a的低四位是否全为0。

   • 逻辑与运算（AND）: 通过与0x000F进行“逻辑与”运算，判断低四位是否为0。

3. 输入/输出控制方式。

   • DMA（直接存储器访问）: CPU不直接参与数据传输，由DMA控制器完成数据传输。

---

2. 计算机系统可靠性

4. 冗余系统的可靠性计算。

   • 串行系统可靠性: ( R = R1 \times R2 \times … \times Rn )
   • 并联系统可靠性: ( R = 1 - (1 - R1) \times (1 - R2) \times … \times (1 - Rn) )

5. 海明码纠错。

   • 校验位计算: 满足 ( 2^k - 1 \geq m + k )，其中m为信息位，k为校验位。

---

3. 缓存与存储

6. Cache（高速缓冲存储器）的特点。
   • Cache是主存的副本，主要用于加速数据访问，但不会扩大主存容量。
   • Cache命中率不随容量线性增长。

---

4. 网络与安全

7. HTTPS协议。

   • SSL/TLS: HTTPS使用SSL/TLS协议对报文进行加密和封装。

8. 加密算法。

   • 对称加密算法（如RC5）: 适合大量明文数据加密传输。
   • 非对称加密算法（如RSA）: 适合密钥交换或小量数据加密。

9. 数字证书互信。

   • CA（证书颁发机构）: 用户互信需要CA之间互换公钥。

---

5. 软件工程与开发模型

10. 软件著作权归属。

    • 委托开发未明确著作权归属时，著作权归受托方（开发者）所有。

11. 螺旋模型。

    • 特点: 风险驱动，适用于大型复杂系统，包含维护周期。
    • 不适用场景: 小型简单项目。

12. 极限编程（XP）中的结对编程。

    • 特点: 支持共同代码拥有和审查，但可能降低编码速度。

13. C/S（客户机/服务器）体系结构。

    • 优点: 合理划分功能、灵活选平台、并行开发。
    • 缺点: 维护需要在客户端和服务器端同时进行。

---

6. 模块设计与内聚

32. 模块设计质量改进。
    • 高扇出结构: 应尽量减少。
    • 模块大小: 应适中。
    • 功能模块合并: 可能降低模块独立性。

33-34. 模块内聚类型。
- 巧合内聚: 模块内元素无逻辑联系，内聚性最低，不易维护。
- 逻辑内聚、时间内聚、过程内聚: 内聚性较高。

---

7. 软件测试与复杂度

35-36. 测试用例与环路复杂度。
- 语句覆盖: 至少需要覆盖每条语句的测试用例。
- 路径覆盖: 至少需要覆盖所有路径的测试用例。
- McCabe度量法: 环路复杂度 = 边数 - 节点数 + 2。

---

8. 面向对象设计

37-38. 多重继承。
- 多重继承: 一个类继承多个父类，可能导致子类成员二义性。
- 多态: 不同子类对同一方法的不同实现。

39. 面向对象分析阶段。

    • 关注点: 系统行为。

40. 多态。

    • 定义: 客户类无需知道所调用方法的具体子类实现。

---

9. UML与设计模式

41-43. UML图。
- 通信图: 强调对象之间的消息交互。
- 对象与消息: 通信图中表示的对象和消息传递。

44-45. 观察者模式。
- Subject: 知道其观察者，提供注册和删除观察者的接口。
- 特征: 类对扩展开放，对修改关闭。

46-47. 装饰器模式与外观模式。
- 装饰器模式: 动态添加额外行为。
- 外观模式: 简化复杂系统的接口。

---

10. 编译与正则表达式

21. 正规式。

    • 以b结尾的字符串集合: 可表示为 (a|b)*b。

22. 编译过程。

    • 语法分析: 判断程序语句的形式是否正确。

---

11. 文件系统与磁盘管理

23. 位示图（Bitmap）。

    • 计算方法: 磁盘容量 / 物理块大小，再除以每个字的位数。

24. 页面地址转换。

    • 逻辑地址转物理地址: 通过页表查找物理块号，结合页内地址。

---

12. 并发与死锁

24. 死锁避免。
    • 资源数计算: 并发进程数 × (每个进程所需资源数 - 1) + 1。

26-28. PV操作与信号量。
- 信号量: 用于进程同步与互斥。
- P操作（等待）: 请求资源。
- V操作（释放）: 释放资源。

---

13. 数据库与SQL

53. 关系模式的候选关键字。
    • 候选关键字: 能唯一标识元组的最小属性集。

54-56. E-R模型与SQL查询。
- 联系类型: *:*:* 表示多对多关系。
- HAVING子句: 用于分组后过滤。

60. 小根堆（小顶堆）。
    • 定义: 每个节点的值小于或等于其子节点的值。

---

14. 数据结构与算法

58. 栈的操作序列。

    • 入栈（I）与出栈（O）: 合法序列需满足出栈顺序。

59. 二叉树的遍历与高度。

    • 先序遍历: 根 -> 左 -> 右。
    • 中序遍历: 左 -> 根 -> 右。
    • 高度: 根节点到最远叶子节点的路径长度。

60. 二分查找。

    • 查找过程: 每次与中间元素比较，逐步缩小范围。

62-65. 动态规划与最优路径。
- 动态规划特点: 最优子结构与重复子问题。
- 时间复杂度: O(n)。

---

以上是知识点的详细分类和解释，帮助系统化理解和记忆。