软件设计师习题笔记-重点习题六

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1.机器字长为n位的二进制数可以用补码来表示( )个不同的有符号定点小数。

解析:


2.Cache的地址映像方式中,发生块冲突次数最小的是(全相联映像 )。

解析:

本题考查计算机组成的基础知识。
Cache工作时,需要拷贝主存信息到Cache中,就需要建变主存地址和Cache地址的映射关系。Cache的地址映射方法主要有三种,即全相联映像、直接映像和组相联映像。其中全相联方式意味着主存的任意一块可以映像到Cache中的任意一块,其特点是块冲突概率低,Cache空间利用率高,但是相联目录表容量大导致成本高、查表速度慢; 直接映像方式是指主存的每一块只能映像到Cache的一个特定的块中,整个Cache地址与主存地址的低位部分完全相同,其特点是硬件简单,不需要相联存储器,访问速度快 (无须地址变换),但是Cache块冲突概率高导致Cache空间利用率很低;组相联方式是对上述两种方式的折中处理,对Cache分组,实现组间直接映射,组内全相联,从而获得较低的块冲突概率、较高的块利用率,同时得到较快的速度和较低的成本。


3.计算机中CPU的中断响应时间指的是(从发出中断请求到开始进入中断处理程序)的时间。

解析:
本题考查计算机系统的基础知识。
中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。一般在CPU中设置中断机构,在外设接口中设置中断控制器,在软件上设置相应的中断服务程序。中断源在需要得到CPU服务时,请求CPU暂停现行工作转向为中断源服务,服务完成后,再让CPU回到原工作状态继续完成被打断的工作。中断的发生起始于中断源发出中断请求,中断处理过程中,中断系统需要解决一系列问题,包括中断响应的条件和时机,断点信息的保护与恢复,中断服务程序入口、中断处理等。中断响应时间,是指从发出中断请求到开始进入中断服务程序所需的时间。


4.总线宽度为32bit,时钟频率为200MHz,若总线上每5个时钟周期传送一个32bit的字,则该总线的带宽为(160)MB/s。

解析:
本题考查计算机系统的基础知识。
总线宽度是指总线的线数,即数据信号的并行传输能力,也体现总线占用的物理空间和成本;总线的带宽是指总线的最大数据传输率,即每秒传输的数据总量。总线宽度与时钟频率共同决定了总线的带宽。
32bit / 8=4 Byte,
200MHz/5 X 4 Byte = 160 MB/s


5.以下关于指令流水线性能度量的叙述中,错误的是(流水线采用异步控制会明显提高其性能)。

解析:
本题考查计算机系统结构的基础知识。
对指令流水线性能的度量主要有吞吐率,加速比和效率等指标。吞吐率是指单位时间内流水线所完成的任务数或输出结果的数量,最大吞吐率则是流水线在达到稳定状态后所得到的吞吐率,它取决于流水线中最慢一段所需的时间,所以该段成为流水线的瓶颈。流水线的加速比定义为等功能的非流水线执行时间与流水线执行时间之比,加速比与吞吐率成正比,如果流水线断流,实际吞吐率将会明显下降,则加速比也会明显下降。 流水线的效率是指流水线的设备利用率,从时空图上看效率就是n个任务所占的时空区与m个段总的时空区之比。因此要使加速比和效率最大化应该流水线各级采用相同的运行时间。另外,流水线釆用异步控制并不会给流水线性能带来改善,反而会增加控制电路的复杂性。


6.安全需求可划分为物理线路安全、网络安全、系统安全和应用安全。下面的安全需求中属于系统安全的是(漏洞补丁管理),属于应用安全的是(数据库安全)。

解析:
机房安全属于物理安全,入侵检测属于网络安全,漏洞补丁管理属于系统安全,而数据库安全则是应用安全。


7.甲、乙两公司的软件设计师分别完成了相同的计算机程序发明,甲公司先于乙公司完成,乙公司先于甲公司使用。甲、乙公司于同一天向专利局申请发明专利。此情形下,(由甲、乙公司协商确定谁)可获得专利权。

解析:
本题考查知识产权的基本知识。
当两个以上的申请人分别就同样的发明创造申请专利的,专利权授给最先申请的人。如果两个以上申请人在同一日分别就同样的发明创造申请专利的,应当在收到专利行政管理部门的通知后自行协商确定申请人。如果协商不成,专利局将驳回所有申请人的申请,即均不授予专利权。我国专利法规定“两个以上的申请人分别就同样的发明创造申请专利的,专利权授予最先申请的人。”我国专利法实施细则规定:“同样的发明创造只能被授予一项专利。依照专利法第九条的规定,两个以上的申请人在同一日分别就同样的发明创造申请专利的,应当在收到国务院专利行政部门的通知后自行协商确定申请人。”


8.以下媒体中,(声音)是感觉媒体。

解析:
本题考查多媒体的基本知识。
感觉媒体指直接作用于人的感觉器官,使人产生直接感觉的媒体,如引起听觉反应的声音,引起视觉反应的图像等。


9.在(概要)设计阶段选择适当的解决方案,将系统分解为若干个子系统,建立整个系统的体系结构。

解析:
本题考查软件工程的基本概念。
软件设计的任务是基于需求分析的结果建立各种设计模型,给出问题的解决方案。从工程管理的角度,可以将软件设计分为两个阶段:概要设计阶段和详细设计阶段。结构化设计方法中,概要设计阶段进行软件体系结构的设计、数据设计和接口设计;详细设计阶段进行数据结构和算法的设计。面向对象设计方法中,概要设计阶段进行体系结构设计、初步的类设计/数据设计、结构设计;详细设计阶段进行构件设计。
结构化设计和面向对象设计是两种不同的设计方法,结构化设计根据系统的数据流图进行设计,模块体现为函数、过程及子程序;面向对象设计基于面向对象的基本概念进行,模块体现为类、对象和构件等。


10.某项目包含的活动如下表所示,完成整个项目的最短时间为(17)周。不能通过缩短活动(B)的工期,来缩短整个项目的完成时间。

解析:
本题考查软件项目管理的基础知识。
活动图是描述一个项目中各个工作任务相互依赖关系的一种模型,项目的很多重要特性可以通过分析活动图得到,如估算项目完成时间,计算关键路径和关键活动等。根据上表给出的数据,构建活动图,如下图所示。

从上图很容易看出,关键路径为A-D-E-F-H,其长度为19,关键路径上的活动均为关键活动。


11.风险的优先级通常是根据(风险暴露(Risk Exposure))设定。

解析:
本题考查软件项目管理的基础知识。
风险是一种具有负面后果的、人们不希望发生的事件。风险管理是软件项目管理的一项重要任务。在进行风险管理时,根据风险的优先级来确定风险控制策略,而优先级是根据风险暴露来确定的。风险暴露是一种量化风险影响的指标,等于风险影响乘以风险概率,风险影响是当风险发生时造成的损失。风险概率是风险发生的可能性。风险控制是风险管理的一个重要活动。


12.进程P1、P2、P3、P4和P5的前趋图如下所示:

若用PV操作控制进程P1、P2、P3、P4 、P5并发执行的过程,则需要设置5个信号
量S1、S2、S3、S4和S5,且信号量S1~S5的初值都等于零。下图中a、b 和c处应分别填写(V(S1)、V(S2)和P(S1)V(S3));d和e处应分别填写(P(S2)和V(S4)),f和g处应分别填写(P(S3)和P(S4)P(S5))。


13.某进程有4个页面,页号为0~3,页面变换表及状态位、访问位和修改位的含义如下图所示。若系统给该进程分配了3个存储块,当访问前页面1不在内存时,淘汰表中页号为(3) 的页面代价最小。

解析:
根据题意,页面变换表中状态位等于0和1分别表示页面不在内存或在内存,所以0、2和3号页面在内存。当访问的页面1不在内存时。系统应该首先淘汰未被访问的页面,因为根据程序的局部性原理最近未被访问的页面下次被访问的概率更小;如果页面最近都被访问过,应该先淘汰未修改过的页面。因为未修改过的页面内存与辅存一致,故淘汰时无须写回辅存,使系统页面置换代价小。经上述分析,0、2和3号页面都是最近被访问过的,但0和2号页面都被修改过而3号页面未修改过,故应该淘汰3号页面。


14.某模块实现两个功能:向某个数据结构区域写数据和从该区域读数据。该模块的内聚类型为(通信)内聚。

解析:
本题考查软件设计的基础知识。
模块独立性是创建良好设计的一个重要原则,一般采用模块间的耦合和模块的内聚两个准则来进行度量。耦合程度越低,内聚程度越高,则模块的独立性越好。
存在多种模块内聚类型,从高到低依次为功能、通信、顺序、过程、时间、逻辑和偶然内聚。
一个模块内的几个操作是相关的,而且必须以特定的次序执行,则该模块的内聚类型为过程内聚。
模块的各个功能的执行与时间有关,通常要求所有功能必须在同一时间段内执行, 则该模块的内聚类型为时间内聚。
若一个模块的各个部分只是通过代码的逻辑结构相关联,则该模块的内聚类型为逻辑内聚。
把访问或操作在同一数据结构的操作放在一个模块中,则该模块的内聚类型为通信内聚。


15.正式技术评审的目标是(记录程序员的错误情况并与绩效挂钩)。

解析:
本题考查软件评审的基础知识。
软件评审的内容包括设计质量评审、程序质量评审和与运行环境接口的评审。评审的主要目标是为了发现软件中的错误。


16.自底向上的集成测试策略的优点包括(不需要写桩程序)。

解析:
本题考查软件测试的基础知识。
软件测试分为单元测试、集成测试和系统测试。集成测试把模块按系统设计说明书的要求组合起来进行测试。存在多种组合的集成测试策略:自底向上、自顶向下、一次性集成、明治集成等。其中,自底向上策略通过不断合并底层模块来测试更高层模块的方式进行。在该方法中,需要写驱动程序来调用待测试的底层模块,主要的设计问题需要到测试后期才能发现。由于从最底层的模块开始测试,因此过程中不需要写桩模块。当测试过程中发现错误时,需要进行回归测试。


17.面向对象(程序设计)选择合适的面向对象程序设计语言,将程序组织为相互协作的对象集合,每个对象表示某个类的实例,类通过继承等关系进行组织。

解析:
本题考查面向对象的基本知识。
在采用面向对象技术开发系统时,主要步骤有面向对象分析、面向对象设计、面向对象程序设计和面向对象测试。面向对象分析主要包括:认定对象、组织对象、描述对象间的相互作用、定义对象的操作、定义对象的内部信息。面向对象设计是设计分析模型和实现相应源代码。面向对象程序设计选择合适的面向对象程序设计语言,将程序组织为相互协作的对象集合,每个对象表示某个类的实例,类通过继承等关系进行组织。 面向对象测试是尽可能早的开始进行系统测试,以发现系统中可能存在的错误并进行修复,进而保证系统质量。


18.下图所示为(组合(Composite))设计模式,属于(结构型)设计模式,适用于(表示对象的部分一整体层次结构时)。


19.某些设计模式会引入总是被用作参数的对象。例如(Visitor)对象是一个多态accept 方法的参数。

解析:
本题考查设计模式的概念,对行为模式进行比较。
很多行为模式注重封装变化。当一个程序的某个方面的特征经常发生改变时,这些模式就定义一个封装这个方面的对象。这样,当该程序的其他部分依赖于这个方面时,它们都可以与此对象协作。一些模式引入总是被用作参数的对象。有些模式定义一些可作为令牌进行传递的对象,这些对象将在稍后被调用。
在Visitor模式中,一个Visitor对象是一个多态的accept操作的参数,这个操作作用于该Visitor对象访问的对象。在Command模式中,令牌代表一个请求;.在Memento模式中,它代表在一个对象在某个特定时刻的内部状态。在这两种情况下,令牌都可以有一个复杂的内部表示,但客户并不会倉识到这一点。.在Observer .模式中,通过引入Observer和Subject对象来分布通信。


20.递归下降分析方法是一种(自上而下的语法分析)方法。

解析:
本题考查程序语言基础知识。
对高级语言源程序进行编译(或解释)方式的翻译过程中,语法分析的任务是根据语言的语法规则,分析单词串是否构成短语和句子,即表达式、语句和程序等基本语言结构,同时检查和处理程序中的语法错误。程序设计语言的绝大多数语法规则可以采用上下文无关文法进行描述。语法分析方法有多种,根据产生语法树的方向,可分为自底向上和自顶向下两类。递归下降分析法和预测分析法是常用的自顶向下分析法。算符优先分析法和LR分析法属于自底向上的语法分析方法。


21.优先队列通常采用(堆)数据结构实现,向优先队列中插入—个元素的时间复杂度为(Θ(lgn))。

解析:
本题考查算法设计与分析的相关知识。
优先队列是一种常用的数据结构,通常用堆实现。对应于大顶堆和小顶堆,存在最大优先队列和最小优先队列。以最大优先队列为例,优先队列除了具有堆上的一些操作, 如调整堆、构建堆之外,还有获得优先队列的最大元素,抽取出优先队列的最大元素, 向优先队列插入一个元素和增大优先队列中某个元素的值。其中除了获得优先队列的最大元素的时间复杂度为Θ(1)之外,其他几个操作的时间复杂度均为二叉树的高度,即Θ(lgn)。


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