数据库工程师复习

1、CPU功能：程序 操作 时间 数据（CPU根本任务）CPU组成：运算器（算术逻辑单元ALU、累加寄存器AC、数据缓冲寄存器DR、状态条件寄存器PSW）、控制器（程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、状态条件寄存器、时序产生器和微操作信号发生器）运算器中至少要有一个AC控制器：指令控制逻辑 时序控制逻辑 中断控制逻辑 总线控制逻辑PC：PC自动增加一个值，指向下一条要执行的指令，当程序转移时将地址送入PCIR：用于存放当前的指令ID：对现在的指令进行分析，确定指令类型、指令要完成的操作和寻址方式PSW主要分为状态标志和控制标志运算器和控制器中的寄存器为专用寄存器海明校验码：2k-1n+

2、k高速缓存位于CPU与主存之间，使用SRAM技术（主存一般使用DRAM技术），主存地址与cache地址之间的转换工作由硬件完成，cache最重要的技术指标是它的命中率降低cache失效率的方法：选择恰当的块容量，提高cache的容量和提高cache的相联度Cache和内存采用组相联方式映像主存地址=区号+组号+块号+块内地址号单指令多数据流计算机 SIMD=向量计算机（各处理器以异步形式执行同一条指令）指令系统中采用不同寻址方式的目的是扩大寻址空间并提高编程灵活性Mov R1，#45(将数值45传送到寄存器R1中)Mov R1，45H（将45H地址内数据传送到寄存器R1）总线：内部总线：芯片内

3、总线和元件级总线系统总线：用于构成计算机各组成部分（CPU 内存和接口等）连接（数据总线、地址总线、控制总线） ISA总线、EISA总线、PCI总线外总线：计算机与计算机外设的链接或通信 RS-232C、SCSI总线、USB、IEEE-1394、IEEE-488总线信息安全基本要素：可用性、机密性、完整性、可控性、可审查性计算机安全等级 4组7等级（A1、B3、B2、B1、C2、C1、D）计算机病毒特性：寄生性、隐蔽性、传染性、破坏性、非法性计算机病毒类型：系统引导型病毒boot型病毒文件外壳型病毒攻击com、exe、sys文件混合型病毒flip病毒、one half病毒（幽灵）计算机感染特洛

4、伊木马后典型现象：有未知程序试图建立网络连接硬盘由5个盘面（8个记录面）构成，盘面有效记录的区域的外直径为30cm（后面计算乘以10换成mm），内直径10cm，记录位密度为250位/mm（此处单位是位，8位一个字节），磁道密度16道/mm，每磁道分16个扇区，一个扇区512字节硬盘的总磁道数=（30-10）*10*8*16/2=（外半径-内半径）*道密度*记录面数格式化容量=磁道数*512*16=每道扇区数*总磁道数*扇区字节存取时间=寻道时间+等待时间非格式化容量=磁道数*3.14*10*10*250/8=总磁道数*内圆周长*最大位密度字节换算成MB单位需要除以1024*1024以600转/

5、分的硬盘为例，磁盘转一圈时间为60/600=0.1s，则硬盘平均等待时间=0.1s/2=50ms8位=1字节（Byte）1024*1字节=1KB1024*1KB=1MB磁盘阵列：Raid0：不具备容错能力，平均故障间隔时间是单个单个硬盘的n分之一，但是数据传输率是n倍Raid1：采用镜像容错改善可靠性Raid2：采用海明码作错误检测Raid3：减少了用于检验的磁盘存储器的数量，从而提高了磁盘阵列的有效容量正数的原码不变，负数的原码符号位取1+1原=0 0000001 -1原=1 0000001正数的反码不变，负数的反码全部位数取反+1反=0 0000001 -1反=1 1111110正数的补码

6、不变，负数的补码是反码的基础末尾加1-1补=1 1111111移码只要在补码的符号位取反即可+1移=1 0000001 -1移=0 1111111工业标准IEEE754，（-1）S2E（b0b1b2bp-1）（-1）S为该浮点数的数符，E为指数单精度浮点数：数字长32 尾数长度23 符号位1 指数长度8双精度浮点数：数字长64 尾数长度52 符号位1 指数长度11176.0625转换为单精度浮点数176.0625=（10110000.0001）210110000.0001=1.01100000001*27保证b0为1，将b0去掉并拓展为单精度浮点数所规定的23位尾数01100000001000

7、000000000指数为7，偏移量位127，所以127+7=134，指数的移码表示为10000110，最后得到的形式：0 10000110 01100000001000000000000IP地址：A类：0-127 B类：128-191 C类：192-223 D类：224-239例如：193.168.123.4/27 表示前27位为网络号以太网交换机根据数据链路层MAC地址进行帧交换帧中继网和ATM网是面向连接的通信网，交换机根据预先建立的虚电路标识进行交换，帧中继网虚电路号是DLCI，进行交换的协议数据单元为“帧”；ATM网的虚电路号为VPI和VCI，进行交换的协议数据单位为“信元”三层交换机

8、：具有部分路由器功能的交换机，其工作原理，概况为：一次路由，多次交换为了提高响应中断的速度，通常把所有中断服务程序的入口地址（或者称为中断向量）汇集为中断向量表为了便于实现多级中断嵌套，使用堆栈来保护断点和现场最有效系统可靠性计算：串联系统 R=R1*R2Rn并联系统 R=1-（1-R1）（1-R2）（1-Rn）两次故障之间系统能正常工作时间的平均值称为平均无故障时间MTBF=1/，为失效率系统失效率计算：串联系统=1+2假设并联系统中子系统均相同，则系统无故障时间为1/（1+1/2+1/3）存储器结构一般分为“寄存器-主存-外存”结构和“寄存器-缓存-主存-外存”结构分类：按照材料：磁存储器

9、、半导体存储器和光存储器按照工作方式：读写存储器和只读存储器按照访问方式：按地址访问存储器和按内容访问存储器（相联存储器）按寻址方式：随机存储器、顺序存储器（磁带）和直接存储器（磁盘）设备分类：数据组织分类：块设备（磁盘）和字符设备（交互式终端、打印机）资源分配：独占设备（用户终端、打印机）、共享设备（磁盘）和虚拟设备数据传输率：低速（键盘、鼠标、语音输入）、中速（行式打印机、激光打印机）和高速（光盘机、磁盘机、磁带机）设备管理采用的相关缓冲技术：通道技术：分为字节多路通道、数组选择通道和数组多路通道DMA技术：数据在主存和I/O设备之间直接成块传送缓冲技术Spooling技术外设向DMA控制

10、器（DMAC）提出DMA传送请求，DMAC向CPU提出请求，请求信号加在保持请求输入端HOLD上，CPU完成当前总线周期后做出响应，将有效保持响应信号HLDA输出加到DMAC上，同时将总线信号设为高阻，放弃对总线控制权（DMA传送期间，CPU不能使用总线）磁盘调度：先移臂调度，再旋转调度CA负责数字证书的审批、发放、归档、撤销等功能，CA颁发的数字证书拥有CA的数字签名，除了CA本身，其他机构无法不被察觉的改动。CA可以是民间团体，也可以是政府机构。A和B要进行安全通信，必须相互获得对方的数字证书，A和B的数字证书可以是由不同的CA颁发的。媒体分类：感觉媒体（图像、声音）、表示媒体（传输感觉媒

11、体中介，比如编码）、表现媒体（输入和输出的媒体）、存储媒体（硬盘、光盘等）、传输媒体（电缆、光缆）小于20赫兹的声波信号称为亚音信号，20Hz-20kHz的声波信号称为音频信号，高于20kHz的称为超音频信号声音信号两个基本参数幅度（振幅，一般用dB分贝）和频率声音信号是一种模拟信号，数字化方法是取样-量化法（采样、量化、编码）语音信号采样一般8kHz，音乐信号采样频率在40kHz以上，采样频率越高，声音保真度越好数据传输率=采样频率*量化位数*声道数（b/s），因此声音信号数据量要除以8声音文件的格式：wav、mod、mp3、ra、mid/rmi、voc、snd、au、aif、cmf计算机数

12、字音乐合成技术主要有FM和WAVE table两种方式，其中使用Wave table合成的音乐音质更好MPEG-1（VCD）、2（DVD）、4主要针对音频、视频编码技术MPEG-7是多媒体内容描述接口标准MPEG-21是多媒体应用框架标准CIF视频格式的图像分辨率352*288彩色空间：RGB：计算机彩色显示器CMY：c（青）、m（品红）、y（黄），实现彩色打印YUV：Y亮度分量，U和V色差分量（只有Y没有U和V，表示图像是黑白灰度图像）图像深度：存储每个像素所用的位数一幅彩色图像每个像素用RGB三个分量表示，若每个分量位数4,4,2，最大颜色数目为2的10次方用户对文件的访问，将由用户访问权

13、、目录访问权限及文件属性三者的权限所确定。编译是将高级语言的源程序翻译成机器语言程序（汇编形式或机器代码形式），反编译是编译的逆过程，反编译通常不能把可执行文件还原成高级语言源代码，只能转换成功能上等价的汇编程序解释程序和编译程序这两种语言处理程序的根本区别：编译方式下，机器上运行的是与源程序等价的目标程序，源程序和编译程序都不再参与目标程序的执行过程；解释方式下，解释程序和源程序（或某种等价表示）要参与到程序的运行过程中，运行程序的控制权在解释程序。简单来说，在解释方式下，翻译源程序不生成独立的目标程序，而编译器则将源程序翻译成独立保存的目标程序传值是将实参的值给形参，实参可以是表达式（或常

14、量），也可以是变量（或数组元素），信息传递是单方向的传地址，将实参的地址传递给形参， 实参必须是变量（或数组元素），不能是表达式（或常量），客观上可以实现数据的双向传递二叉树排序树：中序遍历：先遍历左子树，然后根节点，再遍历右子树，则结果为升序排列数组（已知前、后，无法得出中）前序遍历：先访问根节点，然后左子树，右子树后序遍历：先左子树，右子树，然后根节点为了使二叉排序树的查找操作性能最优，需要进行平衡化处理，使每个节点左、右子树的高度差的绝对值不超过1顺序查找对于顺序存储和链式存储方式的查找表都适用二分法，适用于表不易变动，且经常进行查找的情况，要求表进行顺序存储并且按关键字有序排列（需要对

15、中间元素进行快速定位，在链表结构无法实现）哈希表和二叉排序树属于动态查找表实体完整性约束：关系的主码出现的任何属性都不能取空值参照完整性约束：外码的取值要么取空值，要么取被参照关系的主码已有的值用户定义完整性约束：属性的值域限制DBS数据库系统是由数据库、硬件、软件和人员组成DBMS向用户提供数据操作语言DML，分为两类：宿主型（DML语句嵌入某种主语言如C）和自含型（可以单独使用，供用户交互使用）DBMS管理数据有较高的数据独立性：数据的物理独立性和逻辑独立性数据库系统体系结构分为集中式、分布式、C/S和并行结构并行数据库系统分为共享内存式多处理器和无共享式并行体系结构1NF存在数据冗余过大

16、，插入异常，删除异常和修改异常2NF消除非主属性对码部分函数依赖3NF消除非主属性对码传递函数依赖BCNF：消除所有属性对码传递函数依赖4NF：不允许有非平凡且非函数依赖的多值依赖判定事务并发执行正确性的准则是满足可串行化调度，要保证并发事务正确地执行，采用两段锁协议（2PL）并发操作带来的数据不一致性有三类：丢失修改（加锁，只允许并发一个更新事务）、不可重复读和读脏数据X锁：exclusive locks 事务T对数据A加X锁后只允许T读取和修改AS锁：share locks 数据A上有S锁，就只能读取不能修改，其他事务都不能对A加X锁事务四种特性：原子性、一致性、隔离性、持久性原子性：事务

17、操作要么不做要么全做一致性：由DBMS的完整性约束机制来自动完成，事务独立执行的结果保持数据的一致性隔离性：事务的执行不被其他事务干扰持久性：对数据修改是永久的事务故障分为内部故障（数据溢出、违反完整性约束）、系统故障（CPU故障、操作系统故障或者突然停电）、介质故障（硬盘损坏等）和计算机病毒内部故障：反向扫描文件日志，查找该事务的更新操作，对事务的更新操作执行逆操作，继续反向扫描日志文件，并做同样的操作，直到事务开始的标志（系统自动完成，对用户是透明的）系统故障：撤销故障发生时未完成的事务，重做已提交的事务（系统重启之后自动执行），仅需使用日志数据备份，基本原理“建立数据冗余”，方法：数据转

18、储（静态转储和动态转储、海量转储和增量转储）和日志文件使用E-R图，对现实事物抽象认识的三种方法：分类：对现实世界的事物，按照其具有的共同特征和行为，定义一种类型（老师和学生）聚集：定义某一种类型所具有的属性（学生的姓名、年龄）概括：由一种已知类型定义新的类型（学生衍生出研究生、高中生）数据库设计：系统需求分析：建立需求说明文档、数据字典和数据流程图（需求调查内容为信息要求、处理要求、系统要求）概念结构设计（选择局部应用，逐一设计分E-R图，E-R图合并）逻辑结构设计（E-R图向关系模式转换、关系模式规范化、确定完整性约束、用户视图的确定）物理结构设计（确定数据分布、确定数据存储结构、确定数据

19、访问方式）E-R图合并主要冲突三类：属性冲突：同一属性可能会存在于不同的分E-R图命名冲突：相同意义的属性，在不同的分E-R图有不同的命名，或者名称相同的属性在不同的分E-R图代表着不同的意义结构冲突：同一实体在不同的分E-R有不同的属性DES是对称密钥密码算法，加密密钥和解密密钥是相同。RSA是非对称密钥密码算法，加密密钥和解密密钥是不同的，还可以用于电子签名，DES比RSA效率高很多，适用于文件等大量数据的加密报文摘要指单向哈希函数算法将任意长度的输入报文经计算得出固定位的输出，报文摘要要用来保证数据完整性，传输数据一旦被修改，那么计算出的摘要就不同，只要对比两次摘要就可确定数据是否被修改

20、过授权（grant）和撤权（revoke）对象为列、视图的权限： select（查询） insert update delete对象为基本表：多alter index数据库：createtab建立表的权限，可由DBA授予普通用户With grant option：获得权限的用户可以将权限赋予其他用户Revoke语句中cascade表示收回用户及其授予其他用户的该权限，restrict表示只收回指定用户的权限完全分布式数据库系统满足下面条件：分布性：数据存储在不同节点上逻辑相关性：数据在逻辑上具有相互关联的特性场地透明性：使用分布式数据库中的数据时不需要指明数据所在的位置场地自治性：每一个单独节

21、点能够执行局部应用请求分布式数据库系统两阶段提交协议2PC：协调者向所有参与者发送prepare消息，各参与者若愿意提交属于自己的部分，则向协调器发回ready消息；否则发回abort消息；协调器收到所有参与者的ready消息后，方能再向参与者发commit消息，否则超时或有一方参与者发回abort消息，则协调器只能向参与者发rollback消息。事务两种结束方式：commit rollbackCommit：对数据库所有更新写入数据库Rollback：事务对数据库的更新撤销操作系统四个特征：并发性、共享性、虚拟性和不确定性响应时间是分时系统的重要指标UNIX系统是典型多用户、多任务的分时操作系

22、统实时系统对交互能力要求不高，但是可靠性要求高（飞机架势系统、飞机订票系统等）程序顺序执行特征：顺序性、封闭性和可再现性死锁产生的原因：竞争资源及进程推进顺序非法产生死锁四个必要条件：互斥条件、请求保持条件、不可剥夺条件和环路条件死锁处理策略：鸵鸟策略（不理睬策略）、预防策略、避免策略和检测与解除死锁XML extensible markup languageOutlook有以下优点：可以脱机处理邮件，有效利用联机时间，降低了上网费用可以管理多个邮件账号，同一个窗口可以使用多个邮件账号可以使用通讯录存储和检索电子邮件地址在邮件中添加个人签名或信纸发送和接受安全邮件使用白盒测试方法时，确定测试数

23、据应根据程序的内部逻辑和指定的覆盖标准单元测试：模块编写完成且无编译错误后进行，侧重于模块中的内部处理逻辑和数据结构接受测试：以用户为主安装测试：软件系统安装在实际运行环境的测试回归测试：系统有任何修改的情况下，需要重新对整个软件系统进行测试嵌入式SQL通过主变量实现主语言与SQL语句间进行参数传递；主语言需要对SQL语句的执行状态进行检查以确定下一步的处理，需要DBMS将SQL语句执行状态写入SQL通信区（SQLCA），主语言从中读取；游标可以将SQL查询到的多条记录逐条提取赋给主变量，交由主语言处理SQL-99标准规定事务四个隔离级别，解决问题逐级增强，且后一级解决前一级已解决的问题Rea

24、d uncommitted 丢失修改 read committed 读脏数据 repeatable read 不可重复读 serializable 幻影读数据库存储类型组合属性结构类型 多值属性集合类型Clob 用char保存数据，字符大型对象Blob用二进制存储数据，一般保存图片、视频、音乐等数据库访问常用接口：ODBC JDBC ADOPop3服务器默认端口号110；SMTP端口号25IE浏览器中，安全级别从低到高区域为：可信站点、本地Intranet、Internet、受限站点模块独立，两个标准：耦合性和内聚性耦合：模块之间联系的紧密程度，耦合性越高，独立性越差数据耦合：两个模块之间有调

25、用关系，传递的是简单的数据值，这种耦合程度较低，模块独立性较高标记耦合：两个模块之间传递的是数据结构（其实传递的是这个数据结构的地址）控制耦合：一个模块调用另一个模块，传递是控制变量，被调模块通过该控制变量的值有选择地执行块内的某一功能公共耦合：通过一个公共数据环境相互作用的那些模块之间的耦合内容耦合：程度最高耦合。当一个模块之间使用另一个模块的内部数据，或者通过非正常入口而转入另一个模块的内部，这种情况往往出现在汇编程序语言中内聚：模块内各元素之间联系的紧密程度，内聚度越低，模块独立性越差偶然内聚：一个模块内各个处理元素之间没有任何联系逻辑内聚：模块内执行几个逻辑上相似的功能，通过参数决定该

26、模块完成哪一个功能时间内聚：需要同时执行的动作组合在一起形成的模块通信内聚：模块内所有元素都在同一个数据结构上操作，或者各处理使用相同的输入数据或产生相同的输出数据顺序内聚：一个模块内各个处理元素都密切相关于同一个功能且必须顺序执行，前一功能元素的输出是下一个功能元素的输入功能内聚：最强内聚，模块内所有元素共同完成一个功能DFD分为变换流和事务流绘制数据流图DFD加工时可能出现错误：只有输入没有输出；只有输出没有输入；输入的数据流无法通过加工产生输出流；输入的数据流和输出的数据流名称相同绘制下层数据流图需要注意的问题保持父图与子图平衡。父图中某加工的输入输出数据流必须与子图的输入输出数据流在数

27、量和名字上相同。如果父图的一个输入（或输出）数据流对应于子图中几个输入（或输出）数据流，而子图组成这些数据流的数据项全体正好是父图中这一个数据流，那么他们仍然算平衡的。数据仓库特点：面向主题、集成、非易失、随时间变化数据仓库系统：ETL处理对数据进行抽取、清理、转换和装载，将数据从不同的源导入到数据仓库数据挖掘知识发现类型：特征描述：对目标类数据的一般特性或特征的汇总分类：根据历史数据或已知数据构建分类模型，利用测试数据来评价分类模型或者对未知数据进行预测（方法有决策树ID3、C4.5、最近邻KNN、贝叶斯、人工神经网络、支持向量机SVM）关联规则：发现在数据中频繁出现的模式聚类：将物理或者抽

28、象的集合分成相似的对象类的过程（K均值）离散点分析：异常检测，其目标是发现与大部分其他对象不同的对象面向对象数据库系统的特征：具有表达和管理对象的能力面向对象数据库系统的对象可以具有任意复杂度的对象结构具有与面向对象编程语言交互的接口具有表达和管理数据库变化的能力面向对象数据类型：基本类型（整型、浮点型、字符型和枚举型）、复杂类型（对象类型和聚集数据类型）和引用类型（联系）面向对象数据类型，认为一个对象对应着E-R模型中一个实体，对象中封装的属性和方法对外界是不可见的（但对象可以定义对外界可见的属性和方法），对象之间的相互作用是通过消息来实现面向对象数据库中，类是一系列相似对象的集合软件需求：

29、功能需求（开发的软件必须具备什么样的功能）、非功能需求（产品必须具备的属性或品质，如可靠性、性能、响应时间和扩展性）、设计约束（对解决方案的一些约束说明）RUP是统一软件开发过程，是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论，迭代开发模式，以风险为驱动统一过程模型，由UML方法和工具支持，定义了不同阶段及其制品起始阶段：专注于项目的初创活动精化阶段：理解了最初的领域范围之后，进行了需求分析和架构演化构建阶段：关注系统的构建，产生实现模型移交阶段：关注软件提交方面的工作，产生软件增量产生阶段：运行软件并监控软件的持续使用，提供运行环境的支持，提交并评估缺陷报告和变更申请SQL语句Varchar（n） 可变长度字符串Char（n） 固定长度字符串要求订购日期不能大于出货日期： 出货日期 DATE chec