本书作为中级职称的全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（简称“软考”）指定教材，具有比较的指导意义。本书根据《软件设计师考试大纲》（2018年审定通过）的重点内容，组织了12章的内容，考生在学习教材内容的同时，还须对照考试大纲，认真学习和复习大纲的知识点。 本书是在《软件设计师考试大纲》的指导下，对《软件设计师教程（第4版）》进行了认真修编，部分章节是重写后形成的。在本书中，强化了软件工程部分的知识，增加了Web应用系统分析与设计知识。 本书适合参加本级别考试的考生和大学在校生作为教材。

章 计算机网络概论... 1

1.1 计算机系统基础知识... 1

1.1.1 计算机系统硬件基本组成... 1

1.1.2 中央处理单元... 1

1.1.3 数据表示... 4

1.1.4 校验码... 10

1.2 计算机体系结构... 12

1.2.1 计算机体系结构的发展... 12

1.2.2 存储系统... 20

1.2.3 输入/输出技术... 31

1.2.4 总线结构... 35

1.3 安全性、可靠性与系统性能评测
基础知识... 38

1.3.1 计算机安全概述... 38

1.3.2 加密技术和认证技术... 40

1.3.3 计算机可靠性... 48

1.3.4 计算机系统的性能评价... 51

第2章 程序设计语言基础知识... 56

2.1 程序设计语言概述... 56

2.1.1 程序设计语言的基本概念... 56

2.1.2 程序设计语言的基本成分... 61

2.2 语言处理程序基础... 67

2.2.1 汇编程序基本原理... 67

2.2.2 编译程序基本原理... 69

2.2.3 解释程序基本原理... 96

第3章 数据结构... 99

3.1 线性结构... 99

3.1.1 线性表... 99

3.1.2 栈和队列... 104

3.1.3 串... 108

3.2 数组、矩阵和广义表... 113

3.2.1 数组... 113

3.2.2 矩阵... 115

3.2.3 广义表... 116

3.3 树... 118

3.3.1 树与二叉树的定义... 118

3.3.2 二叉树的性质与存储结构... 119

3.3.3 二叉树的遍历... 122

3.3.4 线索二叉树... 125

3.3.5 优二叉树... 126

3.3.6 树和森林... 130

3.4 图... 133

3.4.1 图的定义与存储... 134

3.4.2 图的遍历... 138

3.4.3 生成树及小生成树... 140

3.4.4 拓扑排序和关键路径... 143

3.4.5 短路径... 146

3.5 查找... 149

3.5.1 查找的基本概念... 149

3.5.2 静态查找表的查找方法... 150

3.5.3 动态查找表... 154

3.5.4 哈希表... 161

3.6 排序... 165

3.6.1 排序的基本概念... 165

3.6.2 简单排序... 165

3.6.3 希尔排序... 168

3.6.4 快速排序... 169

3.6.5 堆排序... 170

3.6.6 归并排序... 173

3.6.7 基数排序... 174

3.6.8 内部排序方法小结... 175

3.6.9 外部排序... 176

第4章 操作系统知识... 180

4.1 操作系统概述... 180

4.1.1 操作系统的基本概念... 180

4.1.2 操作系统分类及特点... 181

4.1.3 操作系统的发展... 185

4.2 进程管理... 185

4.2.1 基本概念... 185

4.2.2 进程的控制... 189

4.2.3 进程间的通信... 189

4.2.4 管程... 193

4.2.5 进程调度... 195

4.2.6 死锁... 198

4.2.7 线程... 202

4.3 存储管理... 202

4.3.1 基本概念... 203

4.3.2 存储管理方案... 204

4.3.3 分页存储管理... 205

4.3.4 分段存储管理... 208

4.3.5 段页式存储管理... 209

4.3.6 虚拟存储管理... 211

4.4 设备管理... 216

4.4.1 设备管理概述... 216

4.4.2 I/O软件... 217

4.4.3 设备管理采用的相关技术... 218

4.4.4 磁盘调度... 221

4.5 文件管理... 224

4.5.1 文件与文件系统... 224

4.5.2 文件的结构和组织... 225

4.5.3 文件目录... 227

4.5.4 存取方法和存储空间的管理... 229

4.5.5 文件的使用... 231

4.5.6 文件的共享和保护... 231

4.5.7 系统的安全与可靠性... 233

4.6 作业管理... 234

4.6.1 作业与作业控制... 235

4.6.2 作业调度... 236

4.6.3 用户界面... 238

第5章 软件工程基础知识... 239

5.1 软件工程概述... 239

5.1.1 计算机软件... 240

5.1.2 软件工程基本原理... 241

5.1.3 软件生存周期... 243

5.1.4 软件过程... 245

5.2 软件过程模型... 247

5.2.1 瀑布模型（Waterfall Model）... 248

5.2.2 增量模型（Incremental
Model）... 249

5.2.3 演化模型（Evolutionary
Model）... 250

5.2.4 喷泉模型
（Water Fountain Model）... 252

5.2.5 基于构件的开发模型
（Component-based
Development Model）... 252

5.2.6 形式化方法模型（Formal
Methods Model）... 253

5.2.7 统一过程（UP）模型... 253

5.2.8 敏捷方法（Agile
Development）... 254

5.3 需求分析... 256

5.3.1 软件需求... 256

5.3.2 需求分析原则... 257

5.3.3 需求工程... 257

5.4 系统设计... 260

5.4.1 概要设计... 261

5.4.2 详细设计... 262

5.5 系统测试... 262

5.5.1 系统测试与调试... 262

5.5.2 传统软件的测试策略... 264

5.5.3 测试面向对象软件... 271

5.5.4 测试Web应用... 272

5.5.5 测试方法... 273

5.5.6 调试... 276

5.6 运行和维护知识... 278

5.6.1 系统转换... 278

5.6.2 系统维护概述... 279

5.6.3 系统评价... 283

5.7 软件项目管理... 284

5.7.1 软件项目管理涉及的范围... 284

5.7.2 软件项目估算... 287

5.7.3 进度管理... 289

5.7.4 软件项目的组织... 292

5.7.5 软件配置管理... 294

5.7.6 风险管理... 296

5.8 软件质量... 300

5.8.1 软件质量特性... 300

5.8.2 软件质量保证... 302

5.8.3 软件评审... 304

5.8.4 软件容错技术... 306

5.9 软件度量... 307

5.9.1 软件度量分类... 307

5.9.2 软件复杂性度量... 309

5.10 软件工具与软件开发环境... 311

5.10.1 软件工具... 311

5.10.2 软件开发环境... 313

第6章 结构化开发方法... 315

6.1 系统分析与设计概述... 315

6.1.1 系统分析概述... 315

6.1.2 系统设计的基本原理... 317

6.1.3 系统总体结构设计... 319

6.1.4 系统文档... 323

6.2 结构化分析方法... 325

6.2.1 结构化分析方法概述... 325

6.2.2 数据流图... 325

6.2.3 数据字典（DD）... 335

6.3 结构化设计方法... 337

6.3.1 结构化设计的步骤... 337

6.3.2 数据流图到软件体系结构的
映射... 338

6.4 WebApp分析与设计... 340

6.4.1 WebApp的特性... 341

6.4.2 WebApp需求模型... 341

6.4.3 WebApp设计... 344

6.5 用户界面设计... 346

6.5.1 用户界面设计的黄金原则... 346

6.5.2 用户界面的分析与设计... 348

6.5.3 用户界面设计问题... 349