软考-高级架构师Keywords（上半部分）

概述

        本文用于备考时自查知识点掌握情况， 知识点只以关键词方式提点出来，算是对照考纲的细碎化转化。

       太简单的知识点不会收录。特别适合 通过中级-软件设计师的同学 / 八股文爱好者 / 408选手

计算机硬件

码距：改变n位成为另一个编码所需要的bit数；越大越利于纠错

奇偶校验码：增加了一位校验位，奇校验时，由校验位作用1会变成奇数个，偶数位同理。

CRC：

        核心：收发双方使用相同的生成多项式。

        计算：阶数为r，被除数为原数后添r位0，被除数为生成多项式，使用模2不借位除法，除尽则对。

计算机硬件基本系统

        控制器（CU）：含PC IR AR，还有一个 指令译码器ID（分析指令用）

        运算器（ACC）：含ALU、PSW等

计算机指令

        指令组成，指令执行，寻址方式

        CISC 和 RISC

        RISC 指令流水

                流水线执行时间：1总+(n-1)*T

                单缓冲和双缓冲、吞吐率、加速比

存储系统：存储器分类、cache作用

cache

        地址映射方法

        根据命中率的耗时计算：sigma(t_hit + t_miss)

局部性原理：时、空

磁盘：结构、参数、调度算法。其中调度算法CSCAN和SCAN里，CSCAN是单向滑动方法。

输入输出技术：

        内存与接口地址编址：统一编址、独立编址两种方式

        查询、中断、DMA

总线：内部（cpu内），系统总线（board），外部总线（微机-外部设备）

操作系统

OS功能

进程：

        图：状态图、前驱图、进程资源图

        同步与互斥：P请求，-1；V产生，+1

        进程调度：高级调度-长作业；中级调度-内存兑换；低级调度-上时间片。

死锁：预防（解除必要条件），避免（银行家算法），检测（进程资源图），解除（撤销线程）

线程：独立分配和调度的基本单位，只拥有必要的苟活资源（也可以说不拥有资源）

        线程所拥有的：PC、regs、栈

        线程接受进程所共享的：全局变量、代码、文件

存储管理

        进程所需内存分配：固定分区，可变分区

        分配内存策略：首次适应，最佳适应，最差适应，循环首次适应

        可重定位分区：允许移动所有已经分配好的区域，使其成为一个连续的区域

存储管理：分段与分页

设备管理：IO、spooling

文件管理：文件类型，索引文件结构（多级索引结构），文件存储空间管理：空闲区表、位示图、空闲块链、成组链接法

数据库系统

DB/DBS/DBMS 的概念

三级模式：内模式(PHY)-模式-外模式(USER)，两级映像就是指其接口。DBMS会管理所有的模式和映像。

数据库冲突：属性冲突、命名冲突、结构冲突（同一对象在某一分E-R 图中被抽象为实体而在另一分 E-R 图中又被抽象为属性）

不同的设计阶段：

        1）需求设计

        2）概念结构设计 ： E-R图

        3）逻辑结构设计 ： 转换成关系模式（需要转换规则、规范化理论）

        4）物理设计

        E-R图

        关系模式（定义了表中的列和这些列之间的关系）

        举个例子，经过转化之后的关系模式可以是：

Books( BookID: Integer, Title: String, Author: String, Year: Integer, Category: String, Primary Key: BookID )

        在这个例子中：

        Books 是关系模式的名称，对应于数据库中的一个表。

        BookID, Title, Author, Year, Category 是属性名，对应于表中的列。

        Integer 和 String 是属性类型，表示列的数据类型。

        Primary Key: BookID 表示 BookID 列是这个表的主键，用来唯一标识每条记录。

        关系代数运算：表S1和S2，要求进行 交、并、差、笛卡尔积、投影、选择、自然连接运算。

        * 注：关系模式在代数运算时可以理解为数据库中的表，两个概念通用

 交、并、差：（自测能否求得S1和S2的运算结果）

笛卡尔积：产生的结果包括S1和S2的所有属性列

自然连接：一般题面里 S1和S2有不同的属性（不同类的列），把这些列加上，按关键字去重即可。

关系数据库的规范化

        函数依赖：部分函数依赖、传递函数依赖。Armstrong公理系统。

键

        超键: 能唯一标识此表的属性的组合（可以是 主键+其他，比如 学号+爱好+成绩）

        候选键: 超键中去掉冗余的属性，剩余的属性就是候选键，

        主键: 任选一个候选键，即可作为主键。

        外键: 其他表中的主键。

        主属性:候选键内的属性为主属性，其他属性为非主属性。

        候选键的求法：根据依赖集画出有向图，从入度为0的节点开始，找出图中一个节点或者一个节点组合，能够遍历完整个图，就是候选键。

完整性约束

        实体完整性约束: 即主键约束，主键值不能为空，也不能重复。（重点：主键value存在且唯一）

        参照完整性约束: 即外键约束，外键必须是其他表中已经存在的主键的值，或者为空。（重点：外部引用存在）

        用户自定义完整性约束:自定义表达式约束，如设定年龄属性的值必须在0到150之间。

        触发器:通过写脚本来规定复杂的约束。本质属于用户自定义完整性约束。

范式

不属于1NF的情况（存在小表）：

之后是1NF~3NF，BCNF，4NF。其中4NF应用的少。

模式分解：范式之间转换、优化的主要方式。其关键点在于识别冗余依赖。

        比如 依赖集F：A→B，B→C，A→C，我们可以识别出实际上只需要两个表/关系模式 R1(A，B)，R2(B，C)

        至于 A→C ？这个就是冗余的，可以由前面的依赖得到，因此不需要管。

无损分解，要注意将候选键和其能决定的属性放在一个关系模式中，这样才能还原。（再次强调“关系模式=表”）

并发控制

        事务管理：

        事务概念：要么全做，要么全不做。事务是并发控制的前提条件，具有原子性和一致性等性质。

        封锁协议：X-排他锁-写锁，S-共享锁-读锁。好理解，只有1个写的，但是可以多个同时读。

数据故障：

        本身逻辑（rollback解决），

        算术溢出等导致的不可预期故障（DBMS通过日志恢复子系统），、

        介质故障（一般使用日志重做技术）

数据备份：冷备份（不使用，只备份）；热备份（边运行，边备份）

分布式数据库：一个全局DBMS分管几个局部的DBMS。

        分片模式

                水平分片：将一个需要分的超级大表，按照一条条记录行存放到其他分布式DB上

                垂直分片：将一个需要分的超级大表，按照列存放到其他分布式DB上

        数据仓库：一种特殊的数据库，长时间运行的带有很多非必要的数据，又舍不得删，当做备份存在着。

        特点：面向主题、集成、相对稳定、反映历史变化

        数据挖掘的分析方法、商业智能BI

反规范化技术：为了提高效率，不进行多次查表所以将表 重新组表 并 扩充冗余 的方法

NoSQL：业界还没讨论清楚。无关联性，结构简单。优点：易扩展、大数据量、灵活。要求：数据模型简单

嵌入式技术

M2M

NPU: 国产嵌入式神经网络处理器，并行，不同于ASIC或GPU，是一种专门应用于网络应用数据包的处理器，采用“数据驱动并行计算”的架构，特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据。

体系结构：冯诺依曼架构，哈佛结构

MCU，MPU，DSP（哈佛结构）

计算机网络（略，一切参考八股/408即可）

系统工程

霍尔的三维结构：系统工程的重要基础，具体分为：

1）时间维：规划、拟订方案研制、生产、安装、运行、更新7 个时间阶段

2）逻辑维：明确问题、确定目标、系统综合、系统分析、优化、决策、实施7个逻辑步骤

3）知识维：工程、医学、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术等各种知识和技能

切克兰德方法：不是 “最优化” 而是“比较”与“探寻”。（蛮适合形式化验证项目的）

从模型和现状的比较中来学习改善现状的途径。“比较”这一步骤，含有组织讨论、听取各方面有关人员意见的意思，不拘泥于非要进行定量分析的要求，能更好地反映人的因素和社会经济系统的特点。

WSR

MBSE 基于模型的系统工程

是建模方法的形式化应用，以使建模方法支持系统需求、分析、设计、验证和确认等活动，这些活动从概念性设计阶段开始，持续贯穿到设计开发以及后来的所有生命周期阶段。

MBSE的三大支柱分别是建模语言(SysML)、建模工具和建模思路(如何利用建模语言的图形来建模)。

性能评价

阿姆达尔定律（适用于评估3060升4090带来的性能UP！）

阿姆达尔定律定义了采用特定部件所取得的加速比。假定我们使用某种增强部件，计算机的性能就会得到提高，那么加速比就是下式所定义的比率:

加速比 = 不使用某增强部件的时间 / 使用某增强部件的时间

信息系统基础

诺兰模型：信息系统的进化阶段。初始-传播-控制-集成-数据管理-成熟。

信息系统的高低级分类：

        业务处理/数据处理系统（TPS/DPS）

        管理信息系统（MIS）：企业内容的整体管理系统，主要还是收集企业内部的数据和信息。

        决策支持系统（DSS）：借助数据和模型，帮助高层去解决非结构化问题。

        专家系统（ES）：含有某个领域具有专家水平的大量知识和经验，能利用专家的知识解决领域问题。

        办公自动化系统（OAS）

按照管理目标，信息化的系统分类可以有：

        ERP 企业资源管理：财务核心

        WMS 仓储管理：仓管核心

        MES 制造过程管理 ：生产部核心

        PDM 产品数据管理：物料、BOM、工程变更数据；硬件部核心

        CRM 客户关系管理：客户价值管理，需要与ERP有较好集成；市场部核心

        SCM 供应链管理：包括计划、采购、制造、物流配送、退货五大基本内容

        EAI 企业应用集成

信息系统开发方法

        1）结构化方法：相互联系地构建需求、自顶向下开发，缺点是周期长灵活性差

        2）原型化方法3）面向对象方法：一般与结构化方法进行结合

        4）面向服务方法：将接口的定义与实现进行解耦

信息系统战略规划的三个阶段

三个阶段 = {数据核心围绕职能部门，内部MIS核心围绕企业需求，集成为核心围绕企业战略需求}

系统安全

安全概述、组成框架

信息安全技术

对称加密技术（加密强度不高）：DES，AES，RC-5，IDEA

非对称加密技术（慢，不保证完整性）：RSA，ECC 等

        数字信封：非对称不适合加密大数据，因此可以用来加密对称算法的密钥，这就是数字信封原理。

        信息摘要：用来验证接收正确，如MD5，SHA-1

        数字签名：不依赖第三方，唯一标识一个发送方，确保传输过程中发送者未被篡改。

        数字证书：依赖第三方CA，由CA签署的可信证明，一般用来声明公钥的合法性，验证服务器用。

访问控制：由ACM表实现，其实就是 -rwx

攻击手段

        分布式拒绝服务攻击DDoS：

                防御法：特征识别；防火墙检视端口-有无主动监听；数据量评估；修复漏洞

        ARP欺骗：简言之A发送广播ARP，B单独回，从而建立arp表。如果C伪装B回，则之后AB的消息会被C获得。

                防御法：通过指令固化arp表，或者使用arp服务器，还有一些arpguard软件可以从驱动层面防护。

        DNS欺骗

        IP欺骗：主要是先猜测要发送的SYN基值和规律，伪造SYN和ACK骗取连接建立。

                防御法：关闭rpc机制

RPC机制：使得远程计算机上的程序调用就像调用本地程序一样简单，无需关心具体网络通信过程。

网络安全技术

        防火墙

        入侵检测系统 IDS、入侵防御系统 IPS、杀毒软件

        蜜罐系统（来诱骗黑客进行攻击，拉仇恨保护重要单位）