软件设计师考试大纲分析

一、考试说明分析
软件设计师考试的总体要求
软件设计师主要完成三项工作：（1）编写文档；（2）组织指导程序员开展工作；（3）软件优化和集成测试，开发高质量软件。本工作要求具有工程师的实际工作能力和业务水平。具体讲就是，通过本考试的合格人员，能根据软件开发项目管理和软件工程的要求，按照系统总体设计规格说明书进行软件设计，编写程序设计规格说明书等相应的文档，组织和指导程序员编写、调试程序，并对软件进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量软件。
知识点的掌握程度从深到浅可分五个层次，分别要求为熟练掌握、掌握、理解、熟悉和了解。其中包括2个熟练掌握（常用数据结构和常用算法、软件设计的方法和技术）、8个掌握、2个熟悉，1个正确理解，具体体现在以下12个方面：
(1) 掌握数据表示、算术和逻辑运算；
　　　(2) 掌握相关的应用数学、离散数学的基础知识；
　　　(3) 掌握计算机体系结构以及各主要部件的性能和基本工作原理；
　　　(4) 掌握操作系统、程序设计语言的基础知识，了解编译程序的基本知识；
　　　(5) 熟练掌握常用数据结构和常用算法；
　　　(6) 熟悉数据库、网络和多媒体的基础知识；
　　　(7) 掌握C程序设计语言，以及C++、Java、Visual Basic、Visual C++中的一种程序设计语言；
　　　(8) 熟悉软件工程、软件过程改进和软件开发项目管理的基础知识；
　　　(9) 熟练掌握软件设计的方法和技术；
　　　(10) 掌握常用信息技术标准、安全性，以及有关法律、法规的基本知识；
　　　(11) 了解信息化、计算机应用的基础知识；
　　　(12) 正确阅读和理解计算机领域的英文资料。
分析：相对于2001年考试大纲，新大纲对知识面的要求更宽，更注重软件设计开发的实践能力，这一点充分体现在下午考试中。考试内容除了技术要求外，还增加了对软件工程实践能力、安全性、标准化、法律法规等方面知识的要求，毕竟软件设计师是软件产业的骨干，因此考试要求相对较高。
二、考试范围
考试科目1：计算机与软件工程知识
本部分包含以下内容：
l 计算机科学基础
l 计算机系统知识
l 系统开发和运行知识
l 安全性知识
l 标准化知识
l 信息化基础知识
l 计算机专业英语
1．计算机科学基础
1.1 数制及其转换
　　· 二进制、十进制和十六进制等常用制数制及其相互转换
1.2 数据的表示
　　·（原码、反码、补码、移码表示，整数和实数的机内表示，精度和溢出）
　　· 非数值表示（字符和汉字表示、声音表示、图像表示）
　　· 校验方法和校验码（奇偶校验码、海明校验码、循环冗余校验码） 　　
1.3 算术运算和逻辑运算
· 计算机中的二进制数运算方法
· 逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简
本部分要求与程序员考试大纲基本一致
重点：数的表示、校验码
难点：数的四种编码：原码、反码、补码、移码及相互之间的变换方法。浮**的表示以及其规格化。
考试题型一般分布在：数制表示、数据表示、校验码的长度、逻辑表达式（公式、等效变换），明确“与”、“非”、“异或”的运算规则。
考试出现频率较高的内容：浮**规格化、进制转换、求反补码。
1.4 数学基础知识
　　· 命题逻辑、谓词逻辑、形式逻辑的基础知识
　　· 常用数值计算（误差、矩阵和行列式、近似求解方程、插值、数值积分）
　　· 排列组合、概率论应用、应用统计（数据的统计分析）
· 运算基本方法（预测与决策、线性规划、网络图、模拟）
【分析1.4】
考纲要求掌握相关的应用数学、离散数学的基础知识
本部分内容作为背景知识，虽不专门考察，但在其他题目中尤其是程序设计中出现。
1.5 常用数据结构
　　· 数组（静态数组、动态数组）、线性表、链表（单向链表、双向链表、循环链表）、队列、栈、树（二叉树、查找树、平衡树、线索树、线索树、堆）、图等的定义、存储和操作
· Hash（存储地址计算，冲突处理）
1.6 常用算法
　　· 排序算法、查找算法、数值计算方法、字符串处理方法、数据压缩算法、递归算法、图的相关算法
· 算法与数据结构的关系、算法效率、算法设计、算法描述（流程图、伪代码、决策表）、算法的复杂性
【分析1.5/1.6】
因为数据结构是程序设计的基础，算法与数据结构密切相关，因此本部分为考试重点内容，要求熟练掌握。
重点：顺序存储结构和链式存储结构的特点、链表中的头结点、栈的运算与溢出、循环队列的基本操作
数组元素的存储位置、特殊矩阵的压缩存储、广义表的表头和表尾求法
二叉树存储方法、由遍历序列确定二叉树、二叉树的计数问题
图的遍历算法、最小生成树算法、拓朴排序和关键路径、最短路径算法
平均查找长度、折半查找判定树、平衡二叉树的最少结**、插入运算及平衡化处理、哈希表的构造和查找
排序的稳定问题、快速排序的分析及改进、内部排序的时间下界、算法时间复杂度分析
难点：二叉树节点与深度的关系、图的存储（矩阵、邻接表）与操作、遍历、
考试出现频率较高的内容：树的遍历、数据元素存储方式、查找树、平衡树
考试题型一般分布在：数据元素存储方式、队和栈的性质及其对比、链表操作、二叉树的定义及其性质、二叉树的遍历/节点计算、树的遍历、查找树、平衡树等，图的概念及其性质。
常见的排序算法、查找算法、递归算法、算法的基本特点、常用算法思想、算法效率的比较（时间、空间复杂度）、算法描述、算法复杂性比较
2．计算机系统知识2.1 硬件知识2.1.1 计算机系统的组成、体系结构分类及特性
　　　· CPU和存储器的组成、性能和基本工作原理
　　　· 常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理
　　　· I/O接口的功能、类型和特性
　　　·（中断系统、DMA、I/O处理机方式）
　　　· CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理
2.1.2 存储系统· 主存-Cache存储系统的工作原理
　　　· 虚拟存储器基本工作原理，多级存储体系的性能价格
· RAID类型和特性
【分析2.1.1/2.1.2】
分析：磁盘存储器的容量计算、地址映射、流水线、系统结构分类
重点：Cache替换算法、内存与接口的编址方式、流水线操作
难点：I/O控制方式、地址计算、并行处理的概念和层次
考试出现频率较高的内容：指令的寻址方式以及指令的执行过程；存储容量的计算、
流水线处理机的主要指标、CISC/RISC比较等
2.1.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识
　　　· 诊断与容错
　　　· 系统可靠性分析评价
· 计算机系统性能评测方式
【分析2.1.3】本部分内容多为记忆型内容
重点：数据加密/解密知识、计算机安全等级、认证技术、数字签名等
平均无故障时间、平均修复时间定义、计算机可靠性模型、性能评价
难点：数据加密/解密知识、密钥体制
考试出现频率较高的内容：可靠性能评价、数据安全知识、计算机可靠性及性能评价
2.2 软件知识2.2.1 操作系统知识
· 操作系统的内核（中断控制）、进程、线程概念
· 处理机管理（状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁）
· 存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存）
· 设备管理（I/O控制、假脱机）
　　　· 文件管理（文件目录、文件组织、存取方法、存取控制、恢复处理）
　　　· 作业管理（作业调度、作业控制语言（JCL）、多道程序设计）
　　　· 汉字处理，多媒体处理，人机界面
　　　· 网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识
· 操作系统的配置【分析2.2.1】
重点：操作系统的五大管理功能，其中如处理机管理、存储管理、作业调度、进程调度、页面调度等尤为重要、状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁
难点：作业调度、进程调度、页面调度算法、PV操作
考试题型一般分布在：操作系统的概述、处理机管理、存储、文件管理、作业、进程调度、进程状态变化
考试出现频率较高的内容：PV操作、进程死锁/同步、内存分配、并发执行程序、进程间状态转换、PV实现进程间的同步与互斥、死锁及其避免、地址变换、页面置换、工作集
2.2.2 程序设计语言和语言处理程序的知识
　　　· 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理
　　　· 程序设计语言的基本成分：数据、运算、控制和传输，过程（函数）调用
· 各类程序设计语言主要特点和适用情况
【分析2.2.2】分析：文法考查、自动机、正则式
重点：编译程序的基本组成、正则表达式和有限自动机、文法及语言的形式描述、中间代码、自动机原理、文法和语言的定义
考试出现频率较高的内容：正则表达式和正则集、有限自动机和正则表达式的转换
2.3 计算机网络知识
　　· 网络体系结构（网络拓扑、OSI/RM、基本的网络协议）
　　· 传输介质、传输技术、传输方法、传输控制
　　· 常用网络设备和各类通信设备
　　· Client/Server结构、Browser/Server结构
　　· LAN拓扑，存取控制，LAN的组网，LAN间连接，LAN-WAN连接
　　· 因特网基础知识以及应用
　　· 网络软件
　　· 网络管理
· 网络性能分析【分析2.3】
计算机网络中对OSI/RM七层的划分，及各种协议的功能。传输理论、互联设备、Internet知识，除参考模型理论外，其他的比较比较琐碎，需要知识积累。
重点：网络分类、拓扑结构、OSI参考模型层次划分及对应的协议、带宽计算、子网划分、防火墙技术
难点：IP子网划分；传输控制、各层协议的功能
考试题型一般分布在：这部分知识除了上面的难点部分外，基本属于了解记忆性的知识点，知识点比较散乱，但考试中考点均落在大纲中列出的知识点中。
考试出现频率较高的内容：TCP/IP协议、参考模型7层协议、IP地址的分类、各种网络设备的比较；
2.4 数据库知识
　　· 数据库管理系统的功能和特征
　　· 数据库模型（概念模式、外模式、内模式）
　　· 数据模型，ER图，第一范式、第二范式、第三范式
　　· 数据操作（集合运算和关系运算）
　　· 数据库语言（SQL）
　　· 数据库的控制功能（并发控制、恢复、安全性、完整性）
· 数据仓库和分布式数据库基础知识【分析2.4】
无论对上午题目还是下午题目，本部分都很重要，这是学习和复习的一个重点。
重点：用E-R模型表示现实问题，扩充的E-R模型、ER图向关系模式的转换、数据库语言（SQL）、对SELECT查询语句的应用、关系代数表达式、关系模型的完整性约束、函数依赖
难点：五种基本的关系运算方法、组合的关系运算方法、规则化理论（）、函数依赖、分解的保持函数依赖、无损连接又保持函数依赖的分解、判断一个分解的无损连接性和保持函数
考试出现频率较高的内容：数据模型、关系运算与SQL语句的转换、函数依赖
2.5 多媒体知识
　　· 多媒体系统基础知识，多媒体设备的性能特性，常用多媒体文件格式
　　· 简单图形的绘制，图像文件的处理方法
　　· 音频和视频信息的应用
· 多媒体应用开发过程【分析2.5】
基本属于了解记忆性的知识点。
重点：多媒体的基本概念、声音数字化的过程、图像压缩编码、视频文件的国际标准、流媒体概念、多媒体计算机系统、虚拟现实技术
难点：多媒体信息的容量计算、数据压缩、常用多媒体文件格式、音频和视频的物理特征等
考试出现频率较高的内容：基本知识、信息的容量计算
2.6 系统性能知识
　　· 性能指标（响应时间、吞吐量、周转时间）和性能设计
　　· 性能测试和性能评估
　　· 可靠性指标及计算、可靠性设计
· 可靠性测试和可靠性评估【分析2.6】
重点：可靠性评估
考试出现频率较高的内容：系统可靠性的计算、设备周转时间
2.7 计算机应用基础知识
　　· 信息管理、数据处理、辅助设计、自动控制、科学计算、人工智能等基础知识
　　· 远程通信服务基础知识
· 常用应用系统【分析2.7】
本部分内容不是考试重点，做一般了解即可。