软考-软件设计师（最终版）思维导图模板

第一章，计算机体系结构

机内代码及运算

数的进制

进制转换

十进制转二进制

二进制转十进制

原码、反码、补码、移码

带符号数的表示

原码

反码

补码

移码(增码）

定点数和浮点数

定点数

定点整数

定点小数

浮点数

阶码和尾数的关系

校验码

ASCII码

奇偶校验

海明码

原理

海明不等式

海明码的编码规则

例题

*循环冗余校验码

多项式

编码组成

编码的生成

例子

注意

中央处理器

**计算机的组成

运算器

加法器（累加器）

程序状态寄存器

控制器

指令寄存器

指令译码器

程序计数器

定时与控制电路

堆栈和堆栈指针

计算机的分类

Flynn分类法

输入输出的控制方式

I/O控制方式

程序I/O方式（程序查询方式）

中断驱动I/O方式

直接存储器访问DMA  I/O控制方式

I/O通道控制方式

流程图

流水线

输入，计算，输出

计算执行时间

例1

流水线的吞吐率

吞吐率公式与计算

例2

加速比

加速比计算

影响流水线的主要因素

转移指令

共享资源访问的冲突

响应中断

精简指令计算机

指令系统

地址类型分类

立即寻址

直接寻址

间接寻址

寄存器寻址

寄存器间接寻址

RISC与CISC

复杂指令集系统计算机（CISC）特点

精简指令系统计算机（RISC）的主要特点

对比表

第二章，数据结构

线性表

顺序存储

Loc(ai)=Loc(a1)+(i-1)*L

链式存储

其他的链式存储结构

双向链表

循环链表

静态链表

插入和删除

基于顺序存储结构的运算

基于链式存储结构的运算

栈

顺序存储

链式存储

队列

顺序存储

链式存储

串

串的基本概念

串的存储结构

KMP算法

部分匹配表

前缀

后缀

树和二叉树

树

树的基本概念

树的存储结构

树的遍历

前序遍历（先根遍历）

后序遍历（后根遍历）

层次遍历

二叉树

二叉树的性质

二叉树的存储结构

顺序存储结构

链式存储结构

二叉树的遍历

前序遍历（先根遍历）

中序遍历（中根遍历）

后序遍历（后根遍历）

真题练习

二叉树和树的区别

二叉排序树

平衡二叉树

线索树

最优二叉树

图

度

图的类型

带权图

连通图

生成树（最小生成树）

图的存储结构

邻接矩阵

邻接表

十字链表

邻接多重表

图的遍历

深度优先搜索（DFS）

广度优先搜索（BFS）

拓扑排序

排序

插入排序

直接插入排序

希尔排序

选择排序

直接选择排序

堆排序

交换排序

冒泡排序

快速排序

快速排序过程

归并排序

查找

查找算法的优劣

静态查找表

顺序查找

折半查找

分块查找

查找步骤

哈希表

冲突避免

第三章，程序语言

基础知识

基本概念

低级语言

高级语言

编译程序和解释程序

程序的执行方式

编译执行

解释执行

编译系统的基本原理

词法分析

第二种二元式例子

表示方法

*状态装换图（不严谨）

功能

要求

表示习惯

例

正规表达式与正规集（严谨）

正规式和正规集的递归定义

正规集对应表

注意!!

例题1

例题2

数学模型

有限状态机

确定有限自动机（DFA）

例

语法分析

语义分析

中间代码生成

代码优化

目标代码生成

程序语言的控制结构

表达式

前缀表达式

中缀表达式（中缀记法）

后缀表达式

例题

操作符的优先级

表格

语句间的结构

顺序语句

选择语句

循环语句

过程控制

例子

第四章，操作系统基础知识

操作系统功能、类型和层次结构

操作系统定义

OS在计算机中的地位

OS的作用

操作系统分类

批处理操作系统

分时操作系统

实时操作系统

网络操作系统

分布式操作系统

操作系统的功能

处理机管理功能

存储器管理功能

设备管理功能

文件管理功能

用户接口

处理机管理（进程管理）

进程的定义

进程的特征（与程序比较）

结构特征

动态性--最基本特征

**进程的三种基本状态（背）

就绪状态(Ready)

运行状态(Running)

阻塞状态(Blocked)

进程的三种基本状态以及各状态之间的转换

例题

进程的五种状态

进程互斥与同步

进程间两种形式的制约关系

间接相互制约关系 --- 源于资源共享

直接相互制约关系 --- 源于进程合作

**临界资源（背）

信号量机制

Wait 操作（又称P操作）

Signal操作（又称V操作）

信号量的应用

利用信号量实现进程互斥

实例

例题

利用信号量实现前驱关系

**例题

例题

利用记录型信号量实现同步

实例

进程调度

调度图

非抢占式（Non-preemptive Mode）

抢占式（Preemptive Mode）

时间片原则

短作业（进程）优先原则

优先权原则

调度算法

先来先服务调度算法（FCFS）

短作业（进程）优先调度算法（SJ(P)F）

优点

缺点

高优先权优先调度算法

优先权的类型

静态优先权

动态优先权

高响应比优先调度算法

公式

时间片轮转调度

死锁

产生死锁的原因

竞争资源

资源分类

可剥夺性资源

不可剥夺性资源（临界资源）

进程间推进顺序非法

产生死锁的必要条件

互斥条件

请求和保持条件

不剥夺条件

环路等待条件

例子

例题1

例题2

产生死锁的基本方法

处理死锁的方法：

预防死锁

摒弃“请求和保持”条件

摒弃“不剥夺”条件

摒弃“环路等待”条件

避免死锁

检测死锁

解除死锁

存储管理

内存的分配方式

连续分配方式

单一连续分配

固定分区分配

动态分区分配

常用的分配算法

首次适应算法

循环首次适应算法

最佳适应算法

最坏适应算法

外碎片

可重定位分区分配

解决方法（装入式重定位）

动态重定位

离散分配

分页存储管理方式

分段存储管理方式

对换与覆盖技术

覆盖技术

对换技术

整体对换

页面对换或分段对换

基本分页存储管理方式

页面与页表

页面

图片

地址变换机构

例题

基本分页式存储管理的实现

图片

处理流程图

具有快表的地址变换机构

例一

例二

例三

基本分段式存储管理的实现

段表

地址变换机构

处理流程图

分页和分段的主要区别

相似点

不同点

段页式存储管理

基本原理

处理流程图

页面置换算法

最佳置换算法（衡量其他算法优劣）

先进先出置换算法

Belady现象(先进先出特有现象)

*   最近最久未使用（LRU）算法(性能好)

设备管理

IO系统包括

输入，输出设备

存储功能的设备

设备控制器

设备管理概念

IO控制的方式

程序IO方式

中断控制IO方式

直接存储器（DMA）访问方式

I/O通道控制方式

字节多路通道

选择通道

成组多路通道

缓冲管理

类型

单缓冲

双缓冲

循环缓冲

组成示意图

缓冲池（Buffer Pool）

** 引入缓冲区的主要原因

设备的分配

设备分配原则

静态分配

动态分配

设备的分配策略

先请求先分配

优先级高者先分配

磁盘管理

磁盘的访问时间

寻道时间Ts

旋转延迟时间Tr

传输时间Tt

例题1

例题2

磁盘的调度算法

先来先服务（FCFS）

例题

最短寻道时间优先SSTF

例题

扫描（SCAN）算法（电梯调度算法）**

例题

循环扫描CSCAN算法

例题

虚设备与SPOOLing技术

SPOOLing系统的有三大部分组成

数据流程图

SPOOLing系统的特点

文件管理

文件的结构

文件的逻辑结构

有结构文件

无结构文件

文件的物理结构（注意产生的问题）

连续分配

链接分配

索引分配

索引分配方式的问题

单级索引

两级索引

例题

磁盘的空间管理

位视图

例子

作业管理

作业状态

高级调度（High Scheduling）

低级调度（Low Level Scheduling）

中级调度（中程调度，看图）

调度算法

用户接口

程序接口

嵌入式操作系统

第五章，软件工程

软件生命周期与软件开发模型

软件危机与软件工程的概念

软件的生命周期

软件的开发模型

瀑布模型

瀑布模型的优点

瀑布模型的缺点

快速原型模型

探索型原型（抛弃型）

实验型原型（抛弃型）

演化型原型

演化模型

演化模型的优点

演化模型的缺点

增量模型

不同

优点

***螺旋模型

优点

缺点

喷泉模型

基于构件的开发模型

优点

缺点

快速应用开发模型（RAD）

软件开发方法

结构化分析与设计

结构化分析（SA）

数据流图

例子

和程序流图的区别

数据字典（DD）

数据流

结构化设计（SD）

概要设计

详细设计

面向数据结构的设计

面向对象的分析与设计***

对象（Object）

对象和类的描述

类（class）

继承（inheritance）

单一继承和多重继承

多态

消息（message）

面向对象方法的优点

软件测试与软件维护

软件测试基础

软件测试准则

软件测试分类

测试的阶段

单元测试

驱动模块和桩模块

集成测试

确认测试

三种类型

系统测试

主要内容

测试的类型（按测试方法分）

动态测试

黑盒测试法

常用的测试用例方法

白盒测试法

常用的测试用例方法***

例题

灰盒测试法

静态测试

桌前检查

代码审查

代码走查

软件维护

维护类型

改正性维护

适应性维护

完善性维护

预防性维护

例题

影响维护工作量的因素

软件维护与软件开发环境

软件质量保证

***软件质量特性

功能性

可靠性

易用性

效率

可维护性

可移植性

软件的质量保证

质量保证主要手段

CMM(软件能力成熟度模型)

初始级

可重复级

已定义级

已管理级

优化级

CMMI（软件能力成熟度集成模型）

软件项目管理

项目管理内容

软件项目估算

软件规模估算方法

软件处理规模

软件工作量估算

风险管理

识别项目中的风险方法

IT项目中常见的风险

项目计划编排的方法与技术

计划评审技术（PERT）

每个活动的期望

第i项活动的持续时间方差

例题

解

甘特图

***关键路径法（CPM）

四个时间参数

最早开始时间（ES）

最早结束时间（EF）

最迟结束时间（LF）

最迟开始时间（LS）

两个规则

规则1

规则2

最早和最晚完工时间

最早完工时间

最晚完工时间

关键活动和关键路径

总时差与自由时差

例题

第六章，数据库

数据库基础

数据（Data）

数据库(Database, DB)

数据库管理系统(DBMS)

数据库系统（Database System，DBS）

数据库模型

数据库系统的三级模式

模式（概念模式，逻辑模式）

外模式（子模式、用户模式）

外模式的地位

内模式（存储模式）

三个级别

用户级数据库

概念级数据库

物理级数据库

数据模型

关系模型

优点

缺点

关系模式

关系

关系型数据库基本概念

域

笛卡尔积

关系

关系的表示

属性

候选码（Candidate key）

主码（Primary key）

基本关系

六条性质

关系的描述

规范化理论

范式

第一范式(1NF)

第二范式(2NF)

第三范式(3NF)

BC范式(BCNF)

例题

数据操作

常用的关系操作

并

差

交

笛卡儿积

关系运算

投影

例子

选择

例子

θ连接

一般连接

等值连接（equijoin）

例子

自然连接（Natural join）

例子

外连接（OUTER JOIN）

图片

左外连接

图片

右外连接

图片

除法

例题

数据库语言

基本概念

基本表

视图（view）

数据定义

定义基本表

例子

修改基本表

例子

删除表

例子

定义视图

例子

删除视图

例子

数据查询

select执行过程

单表查询

连接查询

嵌套查询

例题

数据库的控制功能

事务

事务的组成

并发控制

并发操作的问题

封锁的类型

排他型封锁( X封锁)

共享型封锁（S封锁）

备份与恢复技术

数据备份

冷备份

热备份

缺点

分为三类

完全备份

差分备份

增量备份

日志文件

热备份

冷备份

数据恢复

数据库的安全性

用户认证

口令认证

强身份认证

用户角色

角色分类

存取控制（数据授权）

数据库视图

实现功能

审计功能

工作内容

数据加密

数据仓库与数据挖掘

数据仓库

基本特征

数据仓库系统的体系结构

数据挖掘

数据挖掘的概念

数据挖掘和传统分析方法的区别

数据挖掘的数据源

数据挖掘的功能

数据挖掘的流程

问题定义

建立数据挖掘库

分析数据

调整数据

模型化

评价和解释

分布式数据库

分布式数据库系统的特点

分布式数据存储

数据分配

数据分片

分布式DBMS组成

LDBMS（局部DBMS）

GDBMS（全局DBMS）

全局数据字典

通信管理

第七章，多媒体技术及应用

多媒体基础

感觉媒体

表示媒体

表现媒体

存储媒体

传输媒体

例题

颜色空间

颜色属性

颜色空间

图形与图像

图像

图形

分辨率

点距

深度

例题

数据压缩技术

***无损压缩法

有损压缩法

数据压缩标准

JPEG (联合图像专家组)

MPEG(动态图像专家组)

DVI(数字视频接口)

H.261

H.263

音频数据

音频数据存储和传输

采样

量化

编码

音频数据格式

第八章，存储器系统

存储器的存取方式

cache图

***存储器的性能

存取时间

存储器带宽

数据传输率

***例题

主存储器

种类

RAM

ROM

PROM

EPROM

E2 PROM

闪速存储器(Flash Memory)

CAM（相联存储器）

辅助存储器

磁带

磁盘

***RAID（独立磁盘冗余阵列）

RAID 0级

RAID 1级

RAID 2级

RAID 3级

RAID 4级

RAID 5级

RAID 6级

RAID 10级

Cache 存储器

Cache原理、命中率、失效率

***例题

***局部性原理

时间局部性

空间局部性

Cache存储器的映射机制

直接映射

例题

全相联映射

图片

组相联映射

例题

Cache淘汰算法

Cache存储器的写操作

第九章，安全性，可靠性与系统性能评测

数据安全与保密

加密体系

对称密码体制

常见的对称密钥技术

非对称密钥技术（公钥算法）

身份认证技术与数字签名

数字签名原理

数字证书

数字证书的内容

例题

电子商务安全

SSL

SSL协议可分为两层

SET（Secure Electronic Transaction，安全电子交易）协议

HTTPS（安全套接字层上的超文本传输协议）

PGP

防火墙

网络级防火墙

状态检测防火墙

应用级防火墙

类型

容错技术

冗余技术

结构冗余

静态冗余

动态冗余

混合冗余

信息冗余

时间冗余

冗余附加技术

软件容错

恢复块方法

N版本程序设计

防卫式程序设计

系统可靠性评价

可靠性计算

串联系统

并联系统

例题

模冗余系统

可靠性公式

例题

过程

混联系统

第十章，计算机网络基础

网络的功能、分类和组成

计算机网络定义

计算机网络分类

按传输距离分类

按工作模式分类

按传输介质分类

有线网络

双绞线

非屏蔽双绞线（UTP）

三类（带宽16Mbps）

五类（带宽100Mbps）

超五类（带宽100Mbps）

六类（带宽250Mbps）

屏蔽双绞线（STP）

三类（带宽16Mbps）

五类（带宽100Mbps）

超五类（带宽100Mbps）

六类（带宽250Mbps）

布线标准

直通线与交叉线

直通线

交叉线

交叉线和直通线适用范围

同轴电缆

实物图

光纤

光纤的结构

多模光纤

单模光纤

图表

无线网络

无线电

中波

短波

超短波

微波

红外线

激光

优点

缺点

计算机网络的组成

网络设备

网卡（NIC）

中继器(Repeater)

集线器

交换机

二层交换与三层交换

二层交换

三层交换

路由器

例题

冲突域与广播域

网络协议与标准

OSI网络参考模型

通信图

物理层

机械特性

实物图

电气特性

功能特性

规程特性

数据链路层(DataLink)

网络层(Network)

传输层( Transport)

会话层( Session)

表示层(Prsentation)

应用层(Application)

网络结构与通信

按拓扑结构分类

总线型拓扑结构

星型拓扑结构

环型拓扑结构

树型拓扑结构

网状拓扑结构

internet和internet基础

网络地址及子网掩码

IP地址结构及类别

网络数及主机数

5类IP

特殊IP地址

网络地址

广播地址

子网掩码

保留地址

子网及子网掩码

两级ip地址的缺点

例题

例1

例2

路由汇聚

IPV6协议

IPv6地址表示

内嵌IPv4地址的IPv6地址

IPv6地址类型

IPv4向IPv6过渡

常用的网络协议

ARP（地址解析协议）

RARP（反向地址解析协议）

DNS域名系统

DHCP（动态主机配置协议）

网络管理基础

第十一章，知识产权保护

著作权法及实施条例

著作权法主体

著作权

**著作权的保护期限

使用许可

许可条款

计算机软件保护条例

著作权人确定

合作开发

职务开发

委托开发

软件著作权

有效时间

获得授权享有权利

侵权责任

商标法及实施条例

商标权

商标的概念

不得作为商标

有效期

多人同时申请

专利法及实施细则

专利权

专利权的期限

专利权人的义务

多人同时申请

反不正当竞争法

商业秘密

具体行为

反不当竞争法

具体行为

第十二章，标准化知识

标准的层次

我国标准的级别

国家标准

标准代号

范围

行业标准

部分行业的标准代号

地方标准

范围

企业标准

标准的有效期

软件开发规范和文档标准

GB/T 16680-1996

文档类别

文档等级

GB/T 8567-2006

GB/T 9385-1988

第十三章，软件设计概述

软件设计基本原则

模块

信息隐蔽

模块独立

内聚

功能内聚

顺序内聚

通信内聚

过程内聚

时间内聚

逻辑内聚

偶然内聚

例题

耦合

非直接耦合

数据耦合

标记耦合

控制耦合

外部耦合

公共耦合

内容耦合

结构化设计方案

软件设计

功能划分

模块的分类（命名主体为上级模块）

传入模块

传出模块

变换模块

协调模块

例题

McCabe复杂性度量(必考)***

二种方法计算复杂度

程序流程图

控制流图

流图转换

例题

例一

例二

面向对象设计

基本概念

对象

类

继承

封装

多态***

通用多态***

特定多态***

例题

例1

例2

消息

面向对象设计

原则

用户界面设计

原则

设计评审

设计模式***

分类

创造型模式

工厂方法模式

工厂方法模式结构

抽象工厂模式

图一

图二

图三

建造者模式

图一

结构

例子

原型模式

图一

模式结构

单例模式

结构型模式

适配器模式

图一

模式结构

桥接模式

图一

图二

组合模式***

图一

模式结构

例子

果盘

装饰模式

例子

外观模式

图一

享元模式

代理模式

模式结构

图一

行为型模式

解释器

图

模板方法

图

模式结构

例子

责任链

模式结构

例子

命令模式

图

例

迭代器模式

图

中介者模式

图一

图二

备忘录模式

图

观察者模式

图

State模式

图

类图

策略模式

图

例子

访问者模式

图一

模式结构

第十四章，UML分析与设计***（必考）

UML概述

建模的意义

特点

UML的结构

图

基本构造块

图

规则

公共机制

分类

静态模型

动态模型

用例图

图

用例之间的关系

包含

扩展

构建用例模型的三个阶段

识别参与者

合并需求获得用例

业务用例

系统用例

细化用例描述

类图和对象图

类图

类之间的关系***（必考）

依赖

泛化

关联

聚合关系

er图

组合关系

er图

实现

图

对象图

状态图

图

活动图

图

交互图

顺序图

图一

图二

协作图

图一

图二

构件图

图一

部署图

图一

例题

第十五章,算法设计于分析的基本概念***（必考）

基本概念

算法

算法与程序的区别

算法设计

算法的表示

图一（流程图）

图二（程序语言）

图三（伪代码）

算法分析基础

算法的复杂度分析***

空间复杂度

时间复杂度

例一

例二

例三

不同情况

复杂度从小到大排序

分治法

递归的概念

汉诺塔问题

阶乘函数方程及代码实现

分治法的基本思想

三个步骤

例题：归并排序

解

动态规划法

基本思想

算法步骤

应用领域

例题：背包问题

（1）刻画0-1背包问题的最优解的结构

（2）递归定义最优解的值

解题思路图一

解题思路图二

解题思路图三

（3）计算背包问题最优解的值

图一

图二

图三

（4）根据计算结果构造问题最优解

解一

解二

贪心法

回溯法

分支界限法