数据库系统工程师笔记2

系统工程师笔记

1. 指令寄存器（IR ）：用来保存当前正在执行的一条指令。当执行

一条指令时，先把它从内存取到数据寄存器（DR）中，然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。

为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试，以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后，即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。

2. .程序计数器（PC）：为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够

连续地执行下去，CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。而程序计数器正是起到这种作用，所以通常又称为指令计数器。在程序开始执行前，必须将它的起始地址，即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC，因此程序计数器（PC）的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。当执行指令时，CPU将自动修改PC的内容，即每执行一条指令PC增加一个量，这个量等于指令所含的字节数，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的，所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。当程序转移时，转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值，此PC值就是转去的地址，以此实现转移。有些机器中也称PC为指令指针IP（Instruction Pointer）3. 计算机的工作原理：取指令、分析指令并取操作数、执行指令。

PC保存要执行指令的地址，当要访问内存时，需将内存的地址送

入存储器地址寄存器（MAR）中，向内存写入数据时，待写入的数据要先放入数据寄存器（MDR）中，程序中的指令一般在内存中，要执行时，首先要访问内存取得指令并保存在指令寄存器（IR）中。即CPU首先要将指令的地址送入程序计数器（PC）中。

4. 软件系统测试侧路和测试方法---------------------------------------P535

5. 软件进度管理（Gantt图和PERT图）----------------------------P499

a)PERT关键路径——持续时间最长

6. 补码

1）正数的补码与原码相同，负数的补码等于原码按位取反末位加一。

2）已知补码求原码：若最高位为0则表示是正数，原码与补码相同；瑞最高位为1，则表示是负数，原码等于补码的补码。

7. 深解补码：

a)在计算机系统中，数值一律用补码来表示（存储）。主要原因：使用补

码，可以将符号位和其它位统一处理；同时，减法也可按加法来处理。

另外，两个用补码表示的数相加时，如果最高位（符号位）有进位，则

进位被舍弃。

b)补码与原码的转换过程几乎是相同的。

c)补码的设计目的：⑴使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简

化运算规则，进而简化运算器的结构，提高运算速度；⑵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线路设计。

8. 进程通信（间接通信）：

1）发送信件:如果指定信箱未满,则将信件送入信箱中由指针所指示的位置,并释放等待该信箱中信件的等待者;否则发送信件者被

置成等待信箱状态。

2）接收信件:如果指定信箱中有信,则取出一封信件,并释放等待信箱的等待者,否则接收信件者被置成等待信箱中信件的状态

进程通信。

9. PV操作：进入临界区时进行P操作，退出临界区是进行V操作。

10. 系统不发生死锁的资源数目R的个数：n*（m-1）+1（n进程数m

共享资源数（每个进程对R的需求））。

11. 数据库系统的生命周期：数据库规划、需求收集与分析、数据库

的设计、数据库系统实现、测试阶段、运行维护。

12. 数据库设计：

1）系统需求分析：以用户的角度，首先应该确定系统的范围，然后以调查和分析为主满足用户的信息要求和处理要求（数据

字典）。

2）概念结构设计：从现实世界到信息世界的第一次抽象（E-R图）。

3）逻辑结构设计：E-R图向关系模式的转换、关系模式的规范化、确定完整性约束、用户视图的确定。

4）物理结构设计：确定数据分布、确定存储结构、确定存取方式。

5）应用程序设计。

13. 数据库系统的实现：数据库的操作程序（SQL）和应用程序（高级

语言）。

14. 使用BETWEEN限制查询数据范围时同时包括了边界值，而使用

NOT BETWEEN进行查询时没有包括边界值。

15. 事物的并发控制：带来数据的不一致性，破环了事物的隔离性。

保证事物的一致性。并发操作带来的三个问题是：丢失更新问题、杜脏数据问题、不可重复读问题。

16. 连接数据库时的安全性验证是通过用户标识和鉴别来实现的。

17. 嵌入式SQL通过主变量实现主语言与SQL语句间参数的传递；SQL

的执行状态通过SQL通信区（SQLCA）传递给主语言来进行流程的控制；对于返回多条记录的SQL语句，通过游标由主语言进行处理。

18. 授权语句：GRANT <权限表> ON <数据库元素> TO <用户名表>

[WITH GRANT OPTION] 注：WITH GRANT OPTION表示获得权限的用户还能获得传递权限，把获得的权限转授给其他的用户。19. 回收语句：REVOKE <权限表> ON <数据库元素> FROM <用户名

表> [RESTRICT | CASCAND] 注：RESTRICT 当不存在连锁回收现象时才能回收权限，否则系统拒绝回收；CASCAND 表示回收权限时要引起连锁回收，即回收指定用户及其授予的其他用户的权限。

20. 事物的存取模式。

a)READ ONLY（只读型）：SET TRANSACTION READ ONLY

b)READ WRITE（读写型）：SET TRANSACTION READ WRITE

21. 事物的隔离性级别：（从高到低）

a)SERIALIZABLE(可串行化/读幻影)

b)REPEATABLE READ(可重复读)

c)READ COMMITTED(读提交数据)

d)READ UNCOMMITTED(可以读未提交数据)

e)幻影现象：同一事物对数据对象的两次访问得到的数据记录不

同，不可重复读问题。

22. 创建索引

a)聚集索引（CLUSTER）是与数据混为一体的，将物理数据页进

行排序存储到磁盘上。

b)飞聚集索引（UNIQE）具有完全的数据独立性，不用排序物理

数据的排序。

23. 组合属性和多值属性不满足数据的原子性，分别用结构类型和集

合类型来存储。

24. 联机分析处理（OLAP）用于数据挖掘，从数据库中分析数据，为

决策提供依据；联机事物处理（OLTP）用于更新事物将数据写入数据库，面向操作人员。

25. 无类域间路由CIDR技术：IP地址200.16.23.0/20表示在32位的长

度中，前20位网络前缀，后12位是主机号。其中主机地址全1和全0的御用特殊用途不能用，所以总的主机地址是212-2.地址为200.16.23.00 000001~200.16.23.00111110.

26. TCP端口号：

27. 海明校验码：

a)k个数据位与r个校验位应满足关系——2r≥ k + r + 1

b)如要能检出与自动校正一位错，并能同时发现哪位错，应该满

足——2r-1 ≥ k + r

28. 硬盘容量计算：

a)非格式化容量= 面数*（磁道数/面）*内圆周长*最大位密度

b)格式化容量= 面数*（磁道数/面）*（扇区数/道）*（字节数

/扇区）注：其中“/”表示“每”

29. 存储器的层次结构：高速缓存（cache）、主存储器（MM）、辅助

存储器（外存储器）。

30. 存储器的分类：

a)按存储器的位置：内存（主存）和外存（辅存）。

b)按存储器的材料：磁存储器、半导体存储器（静态和动态）和

光存储器。

c)按工作方式：读写存储器和只读存储器。只读存储器

（ROM/PROM/EPROM/EEPROM/闪存）

d)按访问方式：按地址访问的存储器和按内容访问的存储器。

e)按寻址方式：随机存储器（RAM）、顺序存储器（ASM）、直接

存储器（DAM）。磁盘就是直接存储器。

31. 相连存储器：按内容访问的存储器。

32. 高速缓存：由快速半导体存储器构成。

a)高速缓存的性能分析：t a = Ht c + (1-H)t m ————P20

33. 磁盘阵列技术：廉价冗余磁盘阵列（RAID）

34. 总线的分类：

a)芯片内总线：集成电路芯片内部个各部分的连接。

b)元件级总线：一块电路板内各元器件的链接。

c)内总线（系统总线）：就算几各组成部分（CPU、内存、接口

等）的连接。

d)外总线（通信总线）：计算机与外设或计算机与计算机的连接

或通信。

e)总线的宽度：同时传送的二进制位数。影响CPU的运算速度。

35. 处理机由处理器、存储器和总线构成，其中总线是系统总线（数

据总线、地址总线和控制总线）

36. 编码

a)反码：正数的反码与原码相同，负数反码为原码按位取反（符

号位不变）。

b)补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为反码末位加1（即

按位取反末位加1）。

c)移码（增码）：将补码的符号位求反。

37. 流水线处理机的主要指标：

a)吞吐率：P = 1/max{t1,t2…tn}

b)建立时间：经过建立时间达到最大吞吐率。T0 = mt（t为子过

程所用时间）

c)流水线各各段执行时间最长的那段称为整个流水线的瓶颈，将

其执行时间称为流水线的周期。

d)示例：

38. 漏洞扫描系统是自动检测目标主机安全弱点的程序，原理是根据

系统漏洞库对系统系统可能存在的漏洞进行一一验证。

39. 黑客可以根据漏洞扫描系统发现目标主机的安全漏洞从而针对性

发起攻击；而系统管理员则通过漏洞系统进行扫描发现漏洞进行修复提高系统的可靠性。

40. 漏洞扫描系统不能发现网络入侵者，只能由入侵检测系统来发现。

41. PKI（公开密钥体系）技术是信息安全技术的核心，也是电子商务

的关键和基础技术。包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。

42. CA（认证中心）：负责数字证书的审批发放、归档、撤销等功能；

CA颁发的数字证书有CA的CA的数字签名，除了CA自身外其它机构无法不被察觉的改动。如果双方要进行安全通信，则必须相互获取对方的数字证书，其中双方的数字证书可以由不同的CA来颁发。

43. 特洛伊木马是一种通过网络传播的病毒，分为客户端和服务端，

服务器端位于被感染的计算机。它运行后会视图进行建立网络连接。

44. 软件著作权自软件开发完成之日起。

45. 软件著作权

46. PC机处理的音频信号主要是人耳能听到的音频信号，频率范围在

20Hz~20KHz。包括：

a)话音（语音）——300Hz~3400Hz

b)音乐——20Hz~20KHz

c)其它（风声等）——20Hz~20KHz

47. 目前图像使用的编码和压缩标准：JPEG/MPEG/H.261

48. 图像格式：

a)静态格式：GIF/BMP/TIF/PCX/JPG/PSD

b)动态格式：AVI/MPG/AVS

49. 计算机获取模拟视频信息的方式：

a)复合数字化（3个A/D转换器分别进行数字化）

b)分量数字化（一个高速的A/D转换器分别进行数字化）

50. 使用敏捷软件开发时，重构是一种重新组织的技术，重新审视需

求和设计，重新明确的描述他们以符合新的和现有的需求，可以简化构件的设计二无需改变其功能或行为。

51. RUP(统一软件开发过程)的四个模型元素：

a)角色：对应软件开发过程的“谁做”

b)活动：对应“怎么做”

c)制品：对应“做什么”

d)工作流：对应“什么时候做”

52. Windows系统:

a)通过硬件机制实现核心态（管态）和用户态（目态）两种状态。

b)核心态可执行任何指令，用户态只能执行给特权的指令。

c)文件系统：FAT、FAT32、NTFS…

d)NTFS有64位簇，特征有：

i.可恢复性

ii.安全性

iii.大磁盘和大文件

iv.多数据流

v.使用索引功能

e)可以选用FAT、FAT32、NTFS对磁盘进行格式化。

f)通过Windows/myprogram.exe进行文件级管理设置只读和隐

藏功能。

53. 程序设计语言的基本成分：

a)数据：变量有左值（地址）和右值（内容），而常量只有右值，

右值是不能改变的。全局变量分配的存储单元是一般不变的，

而局部变量的是动态改变的。

b)运算：算术运算、关系运算和逻辑运算

c)控制：顺序、循环、选择结构。

d)传输（函数）：传值——以实参向形参传递值时，形参不能向

实参返回信息，此时实参必须的变量（或是数组），不能是表

达式（常量）实参可以是变量（或是数组），或是表达式（常

量）；传引用（地址）——可实现数据的双向传输，此时，实

参必须是变量（或是数组），不能是表达式（常量）。

e)对高级语言进行编译后不能反编译到源程序，只能得到功能相

同的代码，但是可得到与源程序等价的汇编程序。

f)脚本语言是动态语言，而动态语言是解释型语言。

54. 二叉排序树（二叉查找树）：若左子树非空，则左子树上所有结点

的值均小于根结点的值；若右子树为非空则右子树上所有的结点的值均大于跟结点的值；左右子树本书就是两棵二叉排序树。55. 中序遍历二叉排序树可得到一个关键字有序的序列，即通过一颗

二叉排序树可将无序序列变成一个有序序列，构造树的过程也就是排序的过程。根据关键字无序序列建立二叉排序树，可能构造出单支树。

56. 平衡二叉树（AVL）：左子树和右子树都是平衡二叉树，且左子树

和右子树的深度（高度只差）之差的绝对值不超过1；构造二叉排序树的过程中希望它能保持一颗平衡二叉树。

57. 数据库镜像技术：指将整个数据库或者关键数据复制到另一磁盘

上，并在数据库更新时保持镜像数据库与主数据库一致性。镜像数据库发生故障时，能保证主数据库系统的稳定运行。

58. 对数据库的授权于用户属于自主存取控制。

59. C/S体系结构：后台服务端（数据库端）的是触发器、存储过程、

扩展存储过程；客户端执行的操作是嵌入式SQL。

60. 前入式SQL：

a)SQL通信区（SQLCA）：向主语言传递SQL语句的执行状况，使

主语言能够根据次消息进行控制程序流程。

b)主变量（共享变量）：主语言主要通过主变量向SQL语句提供

参数。为了解决将属性值赋给主变量时，属性值为空而主变量

不能为空的矛盾，使用指示变量机制。

c)游标：SQL语言是面向集合的，一条SQL语句可产生、处理多

条记录；而主语言是，面向记录的，一组主变量只能存一条记

录，使用游标可解决这个问题。

d)动态SQL

61. 在数据库需求分析阶段：调查的内容是信息要求（怎么做）、信息

处理（做什么）、安全性和完整性要求；调查的结果是数据流图（DFD）和数据字典（DD）.

62. 概念设计阶段：

a)进行数据抽象，设计局部概念模型。对现实事物的抽象有一下

三种方法：

i.分类：按照其固有的共同特征和行为定义一种类型。

ii.聚集：定义某一类型所具有的属性。

iii.概括：有已知的类型定义新的类型，已知的是超类，新定

义的是子类。

b)将局部概念模型转换成全局概念模型。

c)评审。

63. 分布式数据库的两阶段提交协议（2PC）：

a)第一阶段，表决阶段：协调者在它的日志中写入一条开始提交

记录，再给所有参与者发送“准备提交（prepare）”消息，并

进入等待状态。然后各参与者若愿意提交属于自己的事物，则

向协调器发“准备（ready）”消息，否则发“建议撤销（abort）”

消息。当协调器收到所有参与者的ready消息后，才能向所有

参与者发“提交（commit）消息”，否则，超时或是一个参与

者发来“abort”消息，则协调器只能用向所有参与者发

“rollback”消息，撤销本事物。

b)第二阶段，执行。

c)2PC保证了分布式数据库中事物的ACID属性。

64. 数据仓库——数据清洗：对不一致的数据的问题进行纠正。

65. 默认路由

66. ping命令使用的是ICMP协议。

67. Telnet使用的是TCP协议，默认情况下使用的是23号端口。

68. 软件开发方法：

a)结构化开发方法是传统的基于数据流的开发方法；Jackson是

面向数据结构的开发方法；Booch是面向对象的开发方法；而

UML是一种建模标准语言，规定了构件的各个元素和构件的

图示规范。

69. UML进行软件设计时的关系概念：

a)泛化关系：表示两类事物之间存在特殊/一般的关系；

b)聚集关系：表示事物之间存在整体/部分的关系。

70. 软件开发的风险分析：

a)风险识别：识别潜在的预算，进度、个体、资源、用户和需求

等方面的问题及对整个项目的影响，建立风险条目检查表，列

出可能的风险事项。

b)风险预测：建立一个风险可能性的标准，描述风险条目的结构，

估计风险对项目的影响。

c)风险评估：

d)风险控制：

71. 二叉树的遍历：

a)先序遍历：若为空则执行空操作，否则：访问根结点，先遍历

左子树，后遍历右子树。

b)中序遍历：先遍历根的左子树，然后访问根结点，然后遍历右

子树。

c)后序遍历：先遍历左子树，然后遍历右子树，最后访问根结点

d)层序历：从上往下，从左往右。

72. 关于1NF关系——关系是笛卡尔乘积的子集。

73. 分布式数据库的透明性：

74. 数据复本使分布式数据库系统提高了查询效率。

75. 计算机系统中使用总线结构，便于实现积木化构造，同时可以减

少信息传输线的数量。

76. 计算机可靠性：平均无故障时间（MATBF=1/λ）；计算机正常工作

的概率A=（MTRF平均修复时间）。

77. 计算机的RAS技术是指可靠性（R）、可用性（A）、可维性（S）。

78. 计算机可靠模型：

a)串联系统：可靠性等于R=R1R2…R N；失效率λ=λ1+λ2+…+λN

b)并联系统：可靠性等于R=1-(1-R1)(1-R2)…(1-R N)

c)N模冗余系统

79. 软件著作的翻译权：将原软件从一种程序设计语言转换成另一种

程序设计语言。

80. 熵编码：熵编码即编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码，

常见的熵编码有：LZW编码、香农(Shannon)编码、哈夫曼(Huffman)编码和算术编码(arithmetic coding)。

81. CIF视频格式的图像分辨率为：352*288（常用标准化的图像格式）；

QCIF:176*141；DCIF:528*384

82. 当用户得到另一个用户的数字证书时，利用CA的公钥验证数字证

书的真实性。

83. MPEG标准：

a)MPEG-1：MPEG-1层1 数字盒式录音带、MPEG-1层2 DAB,VCD、

MPEG-1层3 Internet,MP3音乐。GIF格式，适用于VCD。

b)MPEG-2:交互式多媒体的应用等。

c)MPEG-4:多种不通的视频格式，虚拟现实、远程教育和交互式

视频等的应用。

d)MPEG-7: MPEG－7并不是一种压缩编码方法，其正规的名字叫

做多媒体内容描述接口，其目的是生成一种用来描述多媒体内

容的标准，这个标准将对信息含义的解释提供一定的自由度，

可以被传送给设备和电脑程序，或者被设备或电脑程序查取。

e)MPEG-21:“多媒体框架”或“数字视听框架”，它以将标准

集成起来支持协调的技术以管理多媒体商务为目标，目的就是

理解如何将不同的技术和标准结合在一起需要什么新的标准

以及完成不同标准的结合工作。

84. 如果项目有n个工作人员，则有n×（n -1）/ 2个相互沟通

的路径。

85. 项目估算：

a)专家的判断方法受到其经验和主观性的影响。

b)启发式方法（如COCOMO模型）的参数能以确定。

c)机器学习方法难以描述训练数据的特征和其相似性。

86. 逆波兰式（后缀表达式），中缀表达式。

87. 文件管理系统在磁盘上建立了位示图，若系统字节长度为32位，

那么物理块号N的使用情况应该在位示图中（N/32+1）个字中描述。系统应该将该字的第（N-（32*字（N/32+1）））位置置一。

88. ARP（地址解析协议）与RARP：

a)ARP将IP地址转换为物理地址（MAC地址）

b)RARP将物理地址转换为IP地址

c)属于网络层协议

89. 交换机是一种多端网桥，各个端口形成一个广播域；集线器将所

有端口组合成一个冲突域。

90. “三网合一”是指电信网、广播电视网和互联网。