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您现在的位置：希赛网 云阅读 软件设计师考试考前串讲 软件设计师考试简介第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日软件设计师考试简介本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日考试简介第1章 软件设计师考试分析全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（本书将简称为软考）已经迎来了25周年的纪念，该考试为中国的软件产业发展培养了数以万计的专业人才。由于软考证书的含金量很高，所以得到了用人单位的广泛认可。但是，正是因为含金量高，软考的难度比较大，所以需要考生具备扎实的理论基础和一定的实践经验。软件设计师就是软考中的一个级别，属于中级（对应于工程师职称资格）。1.1 软件设计师考试简介本节就软考的历史、软件设计师考试的内容和形式，以及考试适合的人群做简单的介绍，使读者对软件设计师考试有大致的了解。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.1.1 考试简介软考是由国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部组织的国家级考试，是我国IT行业的考试第一品牌，有IT国考之称。其目的是科学、公正地对全国计算机技术与软件专业技术人员进行职业资格、专业技术资格认定和专业技术水平测试。软考在全国范围内已经实施了25年，累计参加考试的人数已超过200万人次。该考试由于其权威性，所以得到了社会及用人单位的广泛认同，并为推动我国信息产业特别是软件产业的发展和提高各类IT人才的素质做出了积极的贡献。根据国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部文件（国人部发200339号），软考纳入全国专业技术人员职业资格证书制度的统一规划。通过考试获得证书的人员，表明其已具备从事相应专业岗位工作的水平和能力，用人单位可根据工作需要从获得证书的人员中择优聘任相应专业技术职务（技术员、助理工程师、工程师、高级工程师）。计算机技术与软件专业实施全国统一考试后，不再进行相应专业技术职务任职资格的评审工作。因此，这种考试既是职业资格考试，又是专业技术资格考试。报考任何级别不限学历、不限资历条件，考生可根据自己熟悉的专业情况和水平选择适当的级别报考。程序员、软件设计师、系统分析师、网络工程师、数据库系统工程师级别的考试已与日本相应级别的考试实现互认，程序员和软件设计师级别考试还与韩国相应级别的考试实现了互认，以后还将扩大考试互认的级别以及互认的国家。上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日考试内容和形式上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日适合人群软考分5个专业类别，分别是计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息系统和信息服务。每个专业又分3个层次，分别是高级资格（高级工程师）、中级资格（工程师）和初级资格（助理工程师、技术员）。对每个专业、每个层次，设置了若干种资格考试。软考每年组织2次，每年上半年（一般在5月份）和下半年（一般在11月份），考试的资格层次不尽相同。大部分资格每年举行1次考试。初级与中级资格考试一般分上、下午两场（分别考基础知识和应用技术两个科目），高级资格考试分上午一场（综合知识科目）和下午两场（案例分析科目和论文科目）。大部分科目考试采用笔试形式，信息处理技术员应用技术科目需要上机考试。同一级别的各个科目全部及格才能算合格。软件设计师属于计算机软件方向的中级资格，对应的职称资格为工程师。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.1.2 考试内容和形式软件设计师考试分为两个科目，分别是计算机与软件工程知识和软件设计技术。计算机与软件工程知识一般在上午考试，考试时间为150分钟。考试内容涉及计算机硬件、数据结构与算法、操作系统、程序设计语言、计算机网络、数据库技术、多媒体知识、系统开发和运行维护、安全性知识、标准化知识、知识产权、计算机专业英语等课程。试题形式为单项选择题，一共75道选择题，每道试题1分，满分为75分。软件设计技术一般在下午考试，考试时间为150分钟，考试内容涉及数据库设计、数据流图设计、算法设计、程序设计。试题形式为问答题和填空题，一般有7道试题，其中第14题为必答题，第57题为选答题（三道试题分别为C语言、C+语言和Java语言程序设计题，由考生选做一题），每道试题15分，满分为75分。软件设计师考试的合格标准一般为45分，即两个科目均需达到45分，任何一个科目低于45分的，都算不合格。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.1.3 适合人群从2004年起，软考已经正式成为了以考代评的职称资格考试，也就是通过了本场考试，就可以获得国家人事部门颁发的职称资格证书，其含金量不言而喻。上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日历次考试知识点分布上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日上午考试知识点分布从1.1.2节的考试内容与范围的分析中，读者也会发现整个知识结构完整、系统化，这对于有志于成为数据库专业人才的读者来说，其实也是一个系统化学习、提高的机会，通过考试来提高自己，实现以考促学,也是一件十分有意义的事。一般来说，软件设计师考试适合于以下人群：（1）专业的计算机软件从业人员，特别是软件设计专业人员。首先可以获得职称资格，其次又可以完善自己的知识结构，以便更好地提高水平。（2）有志成为计算机软件专业人员的学生、爱好者。由于软件设计师考试比较系统化、能够贴近应用，并且比较通用化，因此是这类人员的首选。不过，要注意的是，对于这样的考生而言，实践经验缺乏，对于下午考试的通过来说是一个不小的压力。（3）正在从事程序设计的人员。对于程序员来说，能够逐步积累经验，往软件设计师方向发展，是一个必经的步骤。程序员通过参加软件设计师的考试，可以一举两得，一方面学习软件设计技术，另一方面拿一个企业和社会认可的软件设计师证书。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.2 历次考试知识点分布本书统计分析最近8次的软件设计师考试，使读者对考试知识范围和重点有一个更加明确的理解，以便更有针对性的进行复习。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.2.1 上午考试知识点分布各次上午考试的知识点分布情况分别如表1-1至表1-8所示，其中表中各知识点后面括号中的数字表示该知识点的分数。表1-1 2010年11月考试上午试题知识点分布表1-2 2011年5月考试上午试题知识点分布表1-3 2011年11月考试上午试题知识点分布表1-4 2012年5月考试上午试题知识点分布表1-5 2012年11月考试上午试题知识点分布表1-6 2013年5月考试上午试题知识点分布表1-7 2013年11月考试上午试题知识点分布表1-8 2014年5月考试上午试题知识点分布根据表1-1至表1-8,我们下面再归纳各个知识点考查的情况，如表1-9所示。其中的星号（*）代表知识点的重要程度，星号越多，表示越重要。表1-9 历次考试上午试题知识点分布上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日数据压缩技术的分类上一节本书简介下一节第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日考试复习要点说明：（1）从表1-9可以看出：数据结构与算法、系统开发与运行维护（软件工程）、面向对象方法、计算机硬件基础是考试重点。（2）计算机专业英语每次只考5分。英语试题一般是随机的考查计算机专业的新技术和新方法。本书不再针对这方面进行讨论，考生可通过阅读希赛网IT英语频道（http:/ 数据压缩技术的分类数据压缩技术可以分为两大类，一类是无损压缩编码法，也称为冗余压缩法、熵编码法；另一类是有损压缩编码法，也称为熵压缩法。无损压缩法去掉或减少了数据的冗余，这些冗余值可以重新插入到数据中，因此是可逆的，也是无失真压缩。它通常使用的是统计编码技术，包括哈夫曼编码、算术编码、行程编码等，它的压缩比较低，通常是2:15:1之间。有损压缩法压缩了熵，会减少信息量，因此是不可逆的。它通常可以分为特征抽取和量化两大类。特征抽取包括基于模式的编码、分形编码等；量化包括零记忆量化、预测编码、直接映射、变换编码等方法。其中预测编码和变换编码是最常见的方法。有损压缩能够达到较高的压缩比。对于声音可达418:1,对于动态的视频数据更是可高达10014001之多。版权方授权希赛网发布，侵权必究1.3 考试复习要点根据1.2节的分析，我们可以得出软件设计师考试中的重要考点。每次考试的试题基本上都围绕在这些考点来命题。因此，命题中知识重复的比例和概率都很大。根据希赛教育软考学院辅导和培训的经验，在复习的时候，考生应该从宏观层面上掌握考试的第 1 章：软件设计师考试分析作者：希赛教育软考学院数据压缩技术的分类上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日考点分析脉络。本书的宗旨就是要对经常考查的一些知识点进行精讲，考生结合本书进行复习将能够确保针对性。（1）辅导教程是基础。考生应该紧抓试题分布要点，针对自己的弱点，有重点地进行复习。并且应该通过阅读软件设计师考试考点分析与真题详解（希赛教育软考学院）来加强自己的弱项。该辅导教程完全按照考试大纲的要求，把考试大纲规定的知识点逐一落实到相关章节中。（2）视频教程是核心。希赛教育软件设计师视频教程和软件设计师考试串讲视频教程由希赛教育软考学院具有丰富的软件开发和信息系统建设经验的专家编写和录制，该教程对考试所涉及的重要考点进行了详细的讲解，确保考生对各章知识脉络、内容了然于胸。在视频教程的讲解过程中，采用了理论+实践经验+例题解答的方法，整个课程生动、风趣，可学习性极强。（3）历年试题是重点。通过练习往年的试题，对自己容易出错的地方进行往返练习，借助软件设计师考试试题分类精解（希赛教育软考学院）、软件设计师考试真题解析视频（希赛教育视频教程）来帮助自己进行消化。在希赛网在线考试频道，考生可以对历年试题进行在线测试，以帮助建立考试的感觉。（4）希赛辅导是保证。希赛教育软考学院有13年的软考辅导经验，厚积薄发，助学员通过考试。希赛教育拥有权威的师资，实行个性化辅导，家教式服务，老师为每一位学员制订个性化学习计划和批改作业。希赛教育有自成体系的辅导教材和资料，使学习更具系统性，辅导更具针对性。学员在学习和备考的过程中，碰到任何问题，都可以在线向老师提问，老师会在线解答。同时，学员可以通过练习高质量的模拟试题，查漏补缺，发现自己的弱点，然后有针对性地进行复习，确保通过考试。版权方授权希赛网发布，侵权必究第2章 计算机硬件基础从历次考试试题来看，计算机硬件知识是软件设计师考试的一个重点。根据考试大纲，计算机硬件基础的考查知识包括以下几个方面：（1）计算机系统的组成、体系结构分类及特性。（2）存储系统。（3）可靠性与系统性能评测基础知识。2.1 考点分析本节把历次考试中计算机硬件基础方面的试题进行汇总，得出本章的考点，如表2-1所示（括号中的数字表示知识点所考查的分数）。表2-1 计算机硬件基础试题知识点分布上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日计算机组成上一节本书简介下一节根据表2-1,我们可以得出计算机硬件基础的考点主要有以下几个方面：（1）计算机组成：包括计算机的基本组成、Flynn分类、RISC和CISC计算机的特点、多处理机、总线和接口等。（2）数据运算：包括数据的表示（含浮点数的表示）、逻辑运算。（3）寻址方式：包括指令的各种寻址方式。（4）中断：主要考查中断的概念，以及中断响应的过程。（5）存储体系：包括内存编址、内存容量的计算、Cache（高速缓冲存储器）、磁盘参数的计算。（6）流水线：主要考查流水线的概念、性能，以及有关参数的计算。（7）性能评估：主要考查系统可靠性的计算、时钟频率等。对这些知识点进行归类，按照重要程度进行排列，如表2-2所示。其中的星号（*）代表知识点的重要程度，星号越多，表示越重要。表2-2 计算机硬件基础各知识点重要程度在本章的后续内容中，我们将对这些知识点进行逐个讲解。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2 计算机组成对于本知识点的考查，主要掌握计算机的基本组成、Flynn分类、RISC和CISC计算机的特点、多处理机的关键特性等。版权方授权希赛网发布，侵权必究您现在的位置：希赛网 云阅读 软件设计师考试考前串讲 考点分析第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日考点分析第2章 计算机硬件基础从历次考试试题来看，计算机硬件知识是软件设计师考试的一个重点。根据考试大纲，计算机硬件基础的考查知识包括以下几个方面：（1）计算机系统的组成、体系结构分类及特性。（2）存储系统。（3）可靠性与系统性能评测基础知识。2.1 考点分析本节把历次考试中计算机硬件基础方面的试题进行汇总，得出本章的考点，如表2-1所示（括号中的数字表示知识点所考查的分数）。表2-1 计算机硬件基础试题知识点分布根据表2-1,我们可以得出计算机硬件基础的考点主要有以下几个方面：（1）计算机组成：包括计算机的基本组成、Flynn分类、RISC和CISC计算机的特点、多处理机、总线和接口等。（2）数据运算：包括数据的表示（含浮点数的表示）、逻辑运算。（3）寻址方式：包括指令的各种寻址方式。（4）中断：主要考查中断的概念，以及中断响应的过程。（5）存储体系：包括内存编址、内存容量的计算、Cache（高速缓冲存储器）、磁盘参数的计算。（6）流水线：主要考查流水线的概念、性能，以及有关参数的计算。（7）性能评估：主要考查系统可靠性的计算、时钟频率等。对这些知识点进行归类，按照重要程度进行排列，如表2-2所示。其中的星号（*）代表知识点的重要程度，星号越多，表示越重要。表2-2 计算机硬件基础各知识点重要程度上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日计算机组成上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日计算机的基本组成上一节本书简介下一节在本章的后续内容中，我们将对这些知识点进行逐个讲解。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2 计算机组成对于本知识点的考查，主要掌握计算机的基本组成、Flynn分类、RISC和CISC计算机的特点、多处理机的关键特性等。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2.1 计算机的基本组成在一台计算机中，主要有6种部件，分别是控制器、运算器、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备，它们之间的合作关系如图2-1所示。（1）控制器（Control Unit）：是分析和执行指令的部件，也是统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心部件，所依据的是机器指令。控制器的组成包含程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器、时序部件、微操作控制信号形成部件（PSW）和中断机构。（2）运算器：也叫做算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit,ALU），对数据进行算术运算和逻辑运算。通常由ALU（算术/逻辑单元，包括累加器、加法器等）、通用寄存器（不包含地址寄存器）、多路转换器、数据总线组成。（3）内存储器（Memory或Primary storage,简称内存或主存）：存储现场操作的信息与中间结果，包括机器指令和数据。（4）外存储器（Secondary storage或Permanent storage,简称外存或辅存）：存储需要长期保存的各种信息。（5）输入设备（Input devices）：接收外界向计算机输入的信息。（6）输出设备（Output devices）：将计算机中的信息向外界输送。现在的控制器和运算器是被制造在同一块超大规模集成电路中，统称为中央处理器，即CPU（Central Processing Unit）。版权方授权希赛网发布，侵权必究第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日Flynn的分类上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日并行处理2.2.2 Flynn的分类1966年，Michael.J.Flynn提出根据指令流、数据流的多倍性特征对计算机系统进行了分类（通常称为Flynn分类法），有关概念的定义如下：（1）指令流：指机器执行的指令序列。（2）数据流：指由指令流调用的数据序列，包括输入数据和中间结果，但不包括输出数据。（3）多倍性：指在系统性能瓶颈部件上同时处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。Flynn根据不同的指令流和数据流组织方式，把计算机系统分成如下4类：（1）单指令流单数据流（Single Instruction stream and Single Data stream,SISD）：SISD其实就是传统的顺序执行的单处理器计算机，其指令部件每次只对一条指令进行译码，并只对一个操作部件分配数据。流水线方式的单处理机有时也被当作SISD.（2）单指令流多数据流（Single Instruction stream and Multiple Data stream,SIMD）：SIMD以并行处理机（阵列处理机）为代表，并行处理机包括多个重复的处理单元，由单一指令部件控制，按照同一指令流的要求为它们分配各自所需的不同数据。相联处理机也属于这一类。（3）多指令流单数据流（Multiple Instruction stream and Single Data stream,MISD）：MISD具有n个处理单元，按n条不同指令的要求对同一数据流及其中间结果进行不同的处理。一个处理单元的输出又作为另一个处理单元的输入。这类系统实际上很少见到。有文献把流水线看作多个指令部件，称流水线计算机是MISD.（4）多指令流多数据流（Multiple Instruction stream and Multiple Datastream,MIMD）：MIMD是指能实现作业、任务、指令等各级全面并行的多机系统。多处理机属于MIMD.当前的高性能服务器与超级计算机大多具有多个处理机，能进行多任务处理，称为多处理机系统，不论是大规模并行处理机或对称多处理机，都属于MIMD.版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2.3 并行处理本节主要介绍几种多处理机系统。（1）超级标量处理机。在超级标量处理机中，配置了多个功能部件和指令译码电路，采取了多条流水线，还有多个寄存器端口和总线，因此可以同时执行多个操作，以并行处理来提高机器速度。它可以同时从存储器中取出几条指令同时送入不同的功能部件。超级标量机的硬件是不能重新安排指令的前后次序的，但可以在编译程序时采取优化的办法对指令的执行次序进行精心安排，把能并行执行的指令搭配起来。（2）超级流水线处理机。超级流水线处理机的周期比其他结构的处理机短。与超级标量计算机一样，硬件不能调整指令的执行次序，而由编译程序解决优先问题。（3）超长指令字处理机。超长指令字处理机是一种单指令流多操作码多数据的系统结构，编译程序在编译时把这个能并行执行的操作组合在一起，成为一条有多个操作段的超长指令，由这条超长指令控制计算机中多个互相独立的功能部件，每个操作段控制一个功能部件，相当于同时执行多条指令。（4）向量处理机。向量处理机是一种具有向量数据表示、并设置有相应的指令和硬件、能对向量的各个元素进行并行处理的计算机。当进行向量运算时，它的性能要比大型机好得多。向量处理机有巨型计算机和向量协处理机（或称为数组处理机）两种类型，巨型计算机能对大量的数据进行浮点运算，同时它还是可以进行标量计算和一般数据处理的通用计算机。向量处理机一般采用流水线工作，当它处理一条数组指令时，对数组中的每个元素执行相同的操作，而且各元素间是互相无关的，因此流水线不会阻塞，能以每个时钟周期送出一个结果的速度运行。为了存储系统能及时提供数据，向量处理器配有一个大容量的、分成多个模块交错工作的主存储器。为了提高运算速度，在向量处理机的运算部件中可采用多个功能部件，例如向量部件、浮点部件、整数运算部件和计算地址用的地址部件。向量协处理机是专门处理浮点和向量运算的数组处理机，它连接到主机总线上。（5）多处理机系统。多处理机具有两个或两个以上的处理机，共享输入/输出子系统，在操作系统统一控制下，通过共享主存或高速通信网络进行通信，协同求解一个个复杂的问题。多处理机通过利用多台处理机进行多任务处理来提高速度，利用系统的重组能力来提高可靠性、适应性和可用性。多处理机结构多处理机具有共享存储器和分布存储器两种不同的结构。具有共享存储器的多处理机中，程序员无数据划分的负担，编程容易；系统处理机数目较少，不易扩充。具有分布式存储器的多处理机结构灵活；容易扩充；难以在各个处理单元之间实现复杂数据结构的数据传送；任务动态分配复杂；现有软件可继承性差，需要设计新的并行算法。多处理机系统属于MIMD系统，与SIMD的并行处理机相比，有很大的差别。其根源就在于两者的并行性的层次不同，多处理机要实现的是更高一层的作业任务间的并行。（6）大规模并行处理机。并行处理机有时也称为阵列处理机，并行处理机使用按地址访问的随机存储器，以SIMD方式工作。主要用于要求大量高速进行向量矩阵运算的应用领域。并行处理机制并行性来源于资源重复，把大量相同的处理单元通过互联网连接起来，在统一的控制器控制下，对各自分配来的数据并行完成同一条指令所规定的操作。并行处理机有两种基本结构类型：采用分布式存储器的并行处理结构和采用集中式共享存储器的并行处理结构。分布式存储器的并行处理结构中，每一个处理机都有自己局部的存储器，只要控制部件将并行处理的程序分配至各处理机，它们便能并行处理，各自从自己的局部存储器中取得信息。而共享存储多处理机结构中的存储器是集中共享的，由于多个处理机共享，在各处理机访问共享存储器时会发生竞争。因此，需采取措施尽可能避免竞争的发生。大规模并行处理机（Massively Parallel Processor,MPP）是由众多的微处理器（从几百到上万）组成的大规模的并行系统。MPP的出现成为计算机领域中一个研发热点，被用作开发万亿次甚至更高速的巨型机的主要结构。MPP可以采用市场上的出售的RISC处理器，所以有很高的性价比。（7）对称多处理机。对称多处理机（Symmetrical Multi Processor,SMP）目前也基于RISC微上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日精简指令系统计算机处理器。它与MPP最大的差别在于存储系统。SMP有一个统一共享主存空间，而MPP则是每个微处理器都拥有自己的本地存储器。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2.4 精简指令系统计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer,精简指令系统计算机）是相对于传统的CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机）而言的。RISC不是简单地把指令系统进行简化，而是通过简化指令的途径使计算机的结构更加简单合理，以减少指令的执行周期数，从而提高运算速度。在这个知识点，我们主要掌握RISC计算机的主要特点，列举如下：（1）指令数量少：优先选取使用频率最高的一些简单指令以及一些常用指令，避免使用复杂指令。大多数指令都是对寄存器操作，对存储器的操作仅提供了读和写两种方式。（2）指令的寻址方式少：通常只支持寄存器寻址方式、立即数寻址方式以及相对寻址方式。（3）指令长度固定，指令格式种类少：因为RISC指令数量少，格式相对简单，其指令长度固定，指令之间各字段的划分比较一致，译码相对容易。（4）只提供了Load/Store指令访问存储器：只提供了从存储器读数（Load）和把数据写入存储器（Store）两条指令，其余所有的操作都在CPU的寄存器间进行。因此，RISC需要大量的寄存器。（5）以硬布线逻辑控制为主：为了提高操作的执行速度，通常采用硬布线逻辑（组合逻辑）来构建控制器。而CISC机的指令系统很复杂，难以用组合逻辑电路实现控制器，通常采用微程序控制。（6）单周期指令执行：因为简化了指令系统，很容易利用流水线技术使得大部分指令都能在一个机器周期内完成。因此，RISC通常采用流水线组织。少数指令可能会需要多个周期执行，例如Load/Store指令因为需要访问存储器，其执行时间就会长一些。（7）优化的编译器：RISC的精简指令集使编译工作简单化。因为指令长度固定、格式少、寻址方式少，编译时不必在具有相似功能的许多指令中进行选择，也不必为寻址方式的选择而费心，同时易于实现优化，从而可以生成高效率执行的机器代码。大多数RISC采用了Cache方案，而且有的RISC甚至使用两个独立的Cache来改善性能。一个称为指令Cache,另一个称为数据Cache.这样取指和读数可以同时进行，互不干扰。在理论上来看：CISC和RISC都有各自的优势，不能认为RISC就好，CISC就不好。事实上，这两种设计方法很难找到完全的界线，而且在实际的芯片中，这两种设计方法也有相互渗透的地方，表2-3是两者的简单对比。表2-3 CISC和RISC的简单对比上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日总线和接口版权方授权希赛网发布，侵权必究2.2.5 总线和接口总线就是一组进行互连和传输信息（指令、数据和地址）的信号线，它好比连接计算机系统各个部件之间的桥梁。另外，我们广义上通常也把AGP接口、USB接口等也称为AGP总线、USB总线。可以说总线在计算机中无处不在。1.总线的分类按总线相对于CPU或其他芯片的位置可分为内部总线（Internal Bus）和外部总线（ExternalBus）两种。在CPU内部，寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线称为内部总线；外部总线是指CPU与内存RAM、ROM和输入/输出设备接口之间进行通信的通路。由于CPU通过总线实现程序取指令、内存/外设的数据交换，在CPU与外设一定的情况下，总线速度是制约计算机整体性能的最大因素。按总线功能来划分又可分为地址总线、数据总线、控制总线三类。我们通常所说的总线都包括上述三个组成部分，地址总线用来传送地址信息，数据总线用来传送数据信息，控制总线用来传送各种控制信号。例如ISA总线共有98条线，其中数据线有16条、地址线24条、其余为控制信号线、接地线和电源线。按总线在微机系统中的位置可分为机内总线和机外总线（Peripheral Bus）两种。我们上面所说的总线都是机内总线，而机外总线是指与外部设备接口相连的，实际上是一种外设的接口标准。如目前计算机上流行的接口标准IDE、SCSI、USB和IEEE 1394等，前两种主要是与硬盘、光驱等IDE设备接口相连，后面两种新型外部总线可以用来连接多种外部设备。计算机的总线按其功用来划分主要有局部总线、系统总线、通信总线三种类型。其中局部总线是在传统的ISA总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，它的出现是由于计算机软硬件功能的不断发展，系统原有的ISA/EISA等已远远不能适应系统高传输能力的要求，而成为整个系统的主要瓶颈。系统总线是计算机系统内部各部件（插板）之间进行连接和传输信息的一组信号线，例如ISA、EISA、MCA、VESA、PCI、AGP等。通信总线是系统之间或微机系统与设备之间进行通信的一组信号线。2.总线标准总线标准是指计算机部件各生产厂家都需要遵守的系统总线要求，从而使不同厂家生产的部件能够互换。总线标准主要规定总线的机械结构规范、功能结构规范和电气规范。总线标准可以分为正式标准和工业标准，其中正式标准是由IEEE等国际组织正式确定和承认的标准，工业标准是首先由某一厂家提出，然后得到其他厂家广泛使用的标准。3.接口的分类根据外部设备与I/O模块交换数据的方式，系统接口可以分为串行接口和并行接口两种。串行接口一次只能传送1位信息，而并行接口一次就可传送多位信息（一般为8的倍数）。串行通信又可分为异步通信方式和同步通信方式两种。并行接口数据传输率高，控制简单，通常用于高速数据通道接口；但是所需连线很多，不适于远距离传送。串行通信连线少，适于长距离传送；但是控制复杂而且传输速度较慢。4.常见接口常见的设备接口有以下几种：（1）ST506.主要用于温盘，结构简单，只完成磁盘信息的读写放大，把数据的编码解码、数据的格式转换等功能都留给I/O模块处理。其传输速率为5Mbps7Mbps,最多可支持2个硬盘，最大支持盘空间为150MB.（2）ESDI.一种通用的标准接口，不仅适用于小型温盘，还适用于磁带机和光盘存储器。该接口除了完成信息的读写放大外，还要完成数据的编码解码。数据传输率5Mbps10Mbps,最多可支持4个硬盘，硬盘空间最大可达600MB.（3）IDE.IDE是最常用的磁盘接口，分为普通IDE和增强型IDE（EIDE）接口。普通IDE数据传输率不超过1.5Mbps,数据传输宽度为8位，最多可连接4个IDE设备，每个IDE硬盘容量不超过528MB.EIDE的传输率有UDMA-33、UDMA-66、UDMA-133三种，数据传输率可达12Mbps18Mbps,数据传输宽度32位，最多可连接4个IDE设备，每个IDE硬盘可超过528MB.（4）SCSI.数据宽度为8位、16位和32位，是大容量存储设备、音频设备和CD-ROM驱动器的一种标准。SCSI接口通常被看作是一种总线，可用于连接多个外设，这些SCSI设备以雏菊链（Mode daisy chain）形式接入，并被分配给惟一的ID号（07），其中7号分配给SCSI控制器。某些SCSI控制器可以提供多达35个SCSI通道。SCSI设备彼此独立运作，相互之间可以交换数据，也可以和主机进行交互。数据以分组消息的形式进行传输。最初的SCSI标准（目前又称为SCSI I）的最大同步传输速率为5Mbps,后来的SCSI II规定了2种提高速度的选择。一种为提高数据传输的频率，即Fast SCSI,由于频率提高了一倍，即使数据通路仍和SCSI I同为8位宽，其最大同步传输速率也提高了一倍，达10Mbps.另一种提高速度的选择是传输频率提高一倍的同时也增大数据通路的宽度，由8位增至16位，这就是Wide SCSI,其最大同步传输速率为20Mbps.（5）PCMCIA.PCMCIA是一种广泛用于笔记本电脑的接口标准，体积小，扩展较方便灵活。最初PCMCIA主要用于笔记本电脑扩展内存，目前常用作一种存储器卡接口或进行传真、调制解调器功能扩展接口。现在用PCMCIA代表个人计算机储器卡国际协会，而PCMCIA接口更名为PC Card接口。PC Card接口具有以下特点：电源管理服务，允许系统控制PC Card的工作状态（开/关），支持3.3V/5V电压，可降低功耗，支持多功能卡、扩充卡的信息结构，以提高其兼容性，规定了直接内存访问规范，增加了一个32位的Card Bus接口。（6）P1394.P1394是一种高速的串行总线，用以连接众多的外部设备。P1394有许多优于SCSI等其他外设接口的特点：数据传输率高、价格低且容易实现，所以不仅应用于计算机系统中，也广上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日数据运算上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日各种码制泛用于消费类电子产品，诸如数码相机、VCD等。P1394的数据速度可达400Mbps,新的标准是800Mbps.P1394接口使用雏菊链式的设备连接方式，一个端口可以支持63个设备；而且使用桥互联的方式，以树形结构配置，可以支持的设备数高达1022.P1394支持设备的热插拔，即允许计算机在未关机带电的情况下插入或拔除所连接的外部设备而不会造成损害。（7）USB.USB接口是一种串行总线式的接口，在串行接口中可达到较高的数据传输率，并且也允许设备以雏菊链形式接入，最多可连接127个设备。USB的最大特点是允许热插拔，目前在便携式计算机和台式计算机中已成为标准配置。许多数码相机、闪存、视频摄像头以及打印机等都可通过USB口接入计算机。USB1.0的速度是1.2Mbps,USB2.0的速度达到了480Mbps.版权方授权希赛网发布，侵权必究2.3 数据运算对于本知识点的考查，主要是数据的各种码制的表示和运算、浮点数的表示和运算，以及逻辑运算。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.3.1 各种码制本节主要掌握原码、反码、补码和移码的概念，以及各自的用途和优点。1.原码将最高位用做符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值的表示形式。这种方式是最容易理解的。例如：假设用8位表示一个数，则+11 的原码是00001011,-11 的原码是10001011.直接使用原码在计算时会有麻烦。例如，（1）10+（-1）10=0.如果直接使用原码，则：（00000001）2+（1000001）2=（10000010）2这样计算的结果是-2,也就是说，使用原码直接参与计算可能会出现错误的结果。所以，原码的符号位不能直接参与计算，必须和其他位分开，这样会增加硬件的开销和复杂性。2.反码正数的反码与原码相同。负数的反码符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反。例如，-11的反码为11110100.上一节本书简介下一节第 2 章：计算机硬件基础作者：希赛教育软考学院 来源：希赛网 2014年05月19日定点数和浮点数同样，对上面的加法，使用反码的结果是：（00000001）2+（11111110）2=（11111111）2这样的结果是负0,而在人们普遍的观念中，0是不分正负的。反码的符号位可以直接参与计算，而且减法也可以转换为加法计算。3.补码正数的补码与原码相同。负数的补码是该数的反码加1,这个加1就是补.例如，-11的补码为11110100+1=11110101再次做以上的加法，是这样的：（00000001）2+（11111111）2=（00000000）2这说明，直接使用补码进行计算的结果是正确的。对一个补码表示的数，要计算其原码，只要对它再次求补。由于补码能使符号位与有效值部分一起参加运算，从而简化了运算规则，同时它也使减法运算转换为加法运算，进一步简化计算机中运算器的电路，这使得在大部分计算机系统中，数据都使用补码表示。4.移码移码又称为增码，移码的符号表示和补码相反，1表示正数，0表示负数。也就是说，移码是在补码的基础上把首位取反得到的，这样使得移码非常适合于阶码的运算，所以移码常用于表示阶码。版权方授权希赛网发布，侵权必究2.3.2 定点数和浮点数定点数和浮点数的区别在于如何对待小数点，在运算方式上也不相同，衡量一个计算机系统，定点运算和浮点运算是两个重要的指标。定点数的小数点是隐含的，固定在某个位置。如果该位置是在数的最低位之后，就是定点整数。定点数表示比较简单，运算规则也比较容易实现，但是当数值范围变化大时，使用定点数表示和运算就比较困难。为了表示更大范围的数值，可以使用浮点数表示法。在表示一个很大的数时，我们常常使用一种称为科学计数法的方式：其中M称为尾数，e是指数（阶码），R为基数。浮点数就是使用这种方法来表示大范围的数，其中基数一般是2,8,16.而且对于特定机器而言，基数是固定不变的，所以在浮点数中基数并不出现。从这个表达式可以看出：浮点数表示的精读取决于尾数的宽度，范围取决于基数的大小和指数的宽度。1.格式化数使用格式化数是提高浮点数有效位的方法。格式化的意思是把尾数前面加0,同时修