数据库系统工程师

第一篇：数据库系统工程师

2012数据库系统工程师大纲

数据库系统工程师考试大纲(2012年新版)

一、考试说明

1、考试要求(1)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;(2)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;(3)熟练掌握常用数据结构和常用算法;(4)熟悉软件工程和软件开发项目管理的基础知识;(5)熟悉计算机网络的原理和技术;(6)掌握数据库原理及基本理论;(7)掌握常用的大型数据库管理系统的应用技术;(8)掌握数据库应用系统的设计方法和开发过程;(9)熟悉数据库系统的管理和维护方法，了解相关的安全技术;(10)了解数据库发展趋势与新技术;(11)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;(12)了解信息化、计算机应用的基础知识;(13)正确阅读和理解计算机领域的英文资料。

2. 通过本考试的合格人员能参与应用信息系统的规划、设计、构建、运行和管理，能按照用户需求，设计、建立、运行、维护高质量的数据库和数据仓库;作为数据管理员管理信息系统中的数据资源，作为数据库管理员建立和维护核心数据库;担任数据库系统有关的技术支持，同时具备一定的网络结构设计及组网能力;具有工程师的实际工作能力和业务水平，能指导计算机技术与软件专业助理工程师(或技术员)工作。3. 本考试设置的科目包括

(1)信息系统知识，考试时间为150分钟，笔试;

(2)数据库系统设计与管理，考试时间为150分钟，笔试。

二、考试范围

考试科目1：信息系统知识

1. 计算机系统知识

1.1 硬件知识

1.1.1 (1)计算机体系结构和主要部件的基本工作原理(2)·CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理(3)常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理(4)I/O接口的功能、类型和特点

(5)·CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理

1.1.2 存储系统

1.·虚拟存储器基本工作原理，多级存储体系

2.·RAID类型和特性

1.1.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识

·1.诊断与容错

2.·系统可靠性分析评价

3.计算机系统性能评测方法

1.2 数据结构与算法

1.2.1 常用数据结构

1.·数组(静态数组、动态数组)2.线性表、链表(单向链表、双向链表、循环链表)3.·栈和队列

4.·树(二叉树、查找树、平衡树、遍历树、堆)、图、集合的定义、存储和操作

·5.Hash(存储位置计算、碰撞处理)

1.2.2 常用算法

1.排序算法、查找算法、数值计算、字符串处理、数据压缩算法、递归算法、图的相关算法

2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

1.3 软件知识

1.3.1 操作系统知识

1·操作系统的类型、特征、地位、内核(中断控制)、进程、线程概念

·2处理机管理(状态转换、同步与互斥、信号灯、分时轮转、抢占、死锁)

·3存储管理(主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存)·4设备管理(I/O控制、假脱机、磁盘调度)5文件管理(文件目录、文件的结构和组织、存取方法、存取控制、恢复处理、共享和安全)

·6作业管理(作业调度、作业控制语言(JCL)、多道程序设计)7汉字处理，多媒体处理，人机界面

8·网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识

9·操作系统的配置

1.3.2 程序设计语言和语言处理程序的知识

·1. 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理2. 程序设计语言的基本成分：数据、运算、控制和传输，程序调用的实现机制·3. 各类程序设计语言的主要特点和适用情况 1.4 计算机网络知识

1·网络体系结构(网络拓扑、OSI/RM、基本的网络协议) 2传输介质，传输技术，传输方法，传输控制

3常用网络设备和各类通信设备4Client/Server结构、Browser/Server结构、Browser/Web/Datebase结构

5·LAN拓扑，存取控制，LAN的组网，LAN间连接，LAN-WAN连接·6因特网基础知识及应用

7网络软件

·8网络管理

9·网络性能分析 10·网络有关的法律、法规

2. 数据库技术

2.1 数据库技术基础 2.1.1 数据库模型

1·数据库系统的三级模式(概念模式、外模式、内模式)，两级映像(概念模式/外模式、外模式/内模式)2·数据库模型：数据模型的组成要素，概念数据模型ER图(实体、属性、关系)，逻辑数据模型(关系模型、层

s次模型、网络模型)

2.1.2 数据库管理系统的功能和特征

1·主要功能(数据库定义、数据库操作、数据库控制、事务管理、用户视图)

·2特征(确保数据独立性、数据库存取、同时执行过程、排它控制、故障恢复、安全性、完整性)

·3RDB(关系数据库)，OODB(面向对象数据库)，ORDB(对象关系数据库)，NDB(网状数据库)

·4几种常用Web数据库的特点

2.1.3 数据库系统体系结构

1 · 集中式数据库系统2 · Client/Server数据库系统3 · 并行数据库系统4 · 分布式数据库系统

5 · 对象关系数据库系统

2.2 数据操作

2.2.1 关系运算

1·关系代数运算(并、交、差、笛卡儿积、选择、投影、连接、除)

2元组演算

3·完整性约束 2.2.2 关系数据库标准语言(SQL)

1 ·SQL的功能与特点

2 ·用SQL进行数据定义(表、视图、索引、约束)3 ·用SQL进行数据操作(数据检索、数据插入/删除/更新、触发控制)4 ·安全性和授权5 ·程序中的API，嵌入SQL 2.3 数据库的控制功能

1·数据库事务管理(ACID属性) 2·数据库备份与恢复技术(UNDO、REDO)

3并发控制

2.4 数据库设计基础理论

2.4.1 关系数据库设计

1·函数依赖·

2规范化(第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式、第五范式)

3·模式分解及分解应遵循的原则

2.4.2 对象关系数据库设计

1 ·嵌套关系、 复杂类型，继承与引用类型

2 ·与复杂类型有关的查询

3·SQL中的函数与过程

·4对象关系 2.5 数据挖掘和数据仓库基础知识

1·数据挖掘应用和分类

2·关联规则、聚类

3·数据仓库的成分

4·数据仓库的模式

2.6 多媒体基本知识

2..6.1 多媒体技术基本概念 1·多媒体系统基础知识

2·常用多媒体文件格式

2.6.2 多媒体压缩编码技术

1 ·多媒体压缩编码技术

2·统计编码

3·预测编码

·4编码的国际标准 2.6.3 多媒体技术应用

1 ·简单图形的绘制，图像文件的处理方法 2·音频和视频信息的应用 3·多媒体应用开发过程 2.7 系统性能知识

1·性能计算(响应时间、吞吐量、周转时间) 2·性能指标和性能设计 3·性能测试和性能评估

2.8 计算机应用基础知识

1·信息管理、数据处理、辅助设计、科学计算，人工智能等基础知识

·2远程通信服务及相关通信协议基础知识

3. 系统开发和运行维护知识

3.1 软件工程、软件过程改进和软件开发项目管理知识

1·软件工程知识

2·软件开发生命周期阶段目标和任务

3·软件开发项目基础知识(时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、风险管理等)及其常用管理工具

·4主要的软件开发方法(生命周期法、原型法、面向对象法、CASE) 5·软件开发工具与环境知识6·软件质量管理基础知识7·软件过程改进基础知识

8·软件开发过程评估、软件能力成熟度评估的基础知识

3.2 系统分析基础知识

1·系统分析的目的和任务 2·结构化分析方法(数据流图(DFD)和数据字典(DD)，实体关系图(ERD)，描述加工处理的结构化语言)

3·统一建模语言(UML)

4·系统规格说明书

3.3 系统设计知识

1 ·系统设计的目的和任务2 ·结构化设计方法和工具(系统流程图、HIPO图、控制流程图) 3 ·系统总体结构设计(总体布局，设计原则，模块结构设计，数据存取设计，系统配置方案)

4 ·系统详细设计(代码设计、数据库设计、用户界面设计、处理过程设计)5·系统设计说明书 3.4 系统实施知识

1·系统实施的主要任务2·结构化程序设计、面向对象程序设计、可视化程序设计3·程序设计语言的选择、程序设计风格4·系统测试的目的、类型，系统测试方法(黑盒测试、白盒测试、灰盒测试)·5测试设计和管理(错误曲线、错误排除、收敛、注入故障、测试试用例设计、系统测试报告)6·系统转换基础知识 3.5 系统运行和维护知识

1·系统运行管理知识

2·系统维护知识

3·系统评价知识4. 安全性知识

1·安全性基本概念(网络安全、操作系统安全、数据库安全) 2·计算机病毒的防治，计算机犯罪的防范，容灾3·访问控制、防闯入、安全管理措施4·加密与解密机制5·风险分析、风险类型、抗风险措施和内部控制

5.标准化知识 1·标准化意识，标准化的发展，标准出台过程·2国际标准、国家标准、行业标准、企业标准基本知识

3·代码标准、文件格式标准、安全标准软件开发规范和文档标准

4·标准化机构

6.信息化基础知识

1信息化意识

2·全球信息化趋势、国家信息化战略、企业信息化战略和策略

3有关的法律、法规

4远程教育、电子商务、电子政务等基础知识

5·企业信息资源管理基础知识

7.计算机专业英语

1·掌握计算机技术的基本词汇

2·能正确阅读和理解计算机领域的英文资料

考试科目2：数据库系统设计与管理

1.数据库设计

1.1理解系统需求说明

1·了解用户需求、确定系统范围

2·确定应用系统数据库的各种关系

3·现有环境与新系统环境的关系

4 ·新系统中的数据项、数据字典、数据流

1.2 系统开发的准备

1·选择开发方法，准备开发环境，制订开发计划

1.3 设计系统功能

1选择系统机构，设计各子系统的功能和接口，设计安全性策略、需求和实现方法，制定详细的工作流和数据流 1.4 数据库设计

1.4.1 设计数据模型

1·概念结构设计(设计ER模型)2·逻辑结构设计(转换成DBMS所能接收的数据模型) ·3评审设计 1.4.2 物理结构设计

1 ·设计方法与内容

2·存取方法的选择

3·评审设计与性能预测

1.4.3 数据库实施与维护

1·数据加载与应用程序调试

2·数据库试运行

3·数据库运行与维护 1.4.4 数据库的保护

1·数据库的备份与恢复 2·数据库的安全性 3·数据库的完整性4·数据库的并发控制

1.5 编写外部设计文档

1·编写系统说明书(系统配置图、各子系统关系图、系统流程图，系统功能说明、输入输出规格说明、数据规格

说明、用户手册框架)

2·设计系统测试要求 1.6 设计评审

2. 数据库应用系统设计

2.1 设计数据库应用系统结构

1·信息系统的架构(如Client/Server)与DBMS

2·多用户数据库环境(文件服务器体系结构、Client/Server体系结构)

3·大规模数据库和并行计算机体系结构(SMP、MPP)

4·中间件角色和相关工具

5·按构件分解，确定构件功能规格以及构件之间的接口

2.2 设计输入输出

·1屏幕界面设计，设计输入输出检查方法和检查信息 ·2数据库交互与连接(掌握C程序设计语言，以及Java、Visual Basic、Visual C++、PowerBuilder、 Delphi中任一种开发工具与数据库互连的方法(如何与数据库服务器沟通)) 2.3 设计物理数据

1·分析事务在数据库上运行的频率和性能要求，确定逻辑数据组织方式、存储介质，设计索引结构和处理方式

2·将逻辑数据结构变换成物理数据结构，计算容量(空间代价)，确定存取方法(时间效率)、系统配置(维护代价)并进行优化

2.4 设计安全体系

1 ·明确安全等级 2 ·数据库的登录方式3 ·数据库访问4·许可(对象许可、命令许可、授权许可的方法)

2.5 应用程序开发

2.5.1 应用程序开发

1·选择应用程序开发平台

2·系统实施顺序

3·框架开发

4·基础小组的程序开发

5·源代码控制

6·版本控制

2.5.2 模块划分(原则、方法、标准)

2.5.3 编写程序设计文档

1 ·模块规格说明书(功能和接口说明、程序处理逻辑的描述、输入输出数据格式的描述)

2 ·测试要求说明书(测试类型和目标，测试用例，测试方法) 2.5.4 程序设计评审

2.6 编写应用系统设计文档

1·系统配置说明、构件划分图、构件间的接口、构件处理说明、屏幕设计文档、报表设计文档、程序设计文档、文件设计文档、数据库设计文档 2.7 设计评审

3. 数据库应用系统实施

3.1 整个系统的配置与管理

3.2 常用数据库管理系统的应用(SQL Server、Oracle、Sybase、DB

2、Access或Visual Foxpro)

1·创建数据库

2·创建表、创建索引、创建视图、创建约束、创建UDDT(用户自定义类型)

3·创建和管理触发器 4·建立安全体系 3.3 数据库应用系统安装

1·拟定系统安装计划(考虑费用、客户关系、雇员关系、后勤关系和风险等因素) 2·拟定人力资源使用计划(组织机构安排的合理性)3·直接安装(安装新系统并使系统快速进入运行状态)4·并行安装(新旧系统并行运行一段时间)5·阶段安装(经过一系列的步骤和阶段使新系统各部分逐步投入运行) 3.4 数据库应用系统测试

1·拟定测试目标、计划、方法与步骤2 ·数据加载，准备测试数据

3·指导应用程序员进行模块测试进行验收 4·准备系统集成测试环境测试工具

5·写出数据库运行测试报告

3.5 培训与用户支持

4.数据库系统的运行和管理

4.1 数据库系统的运行计划

1·运行策略的确定

·2确定数据库系统报警对象和报警方式

3·数据库系统的管理计划(执行，故障/恢复，安全性，完整性，用户培训和维护)

4.2 数据库系统的运行和维护

1·新旧系统的转换2·收集和分析报警数据(执行报警、故障报警、安全报警)3·连续稳定的运行4数据库维护(数据库重构、安全视图的评价和验证、文档维护)·5数据库系统的运行统计(收集、分析、提出改进措施)·6关于运行标准和标准改进一致性的建议

7数据库系统的审计 4.3 数据库管理

1·数据字典和数据仓库的管理

2数据完整性维护和管理(实体完整性、参照完整性)3·数据库物理结构的管理(保证数据不推迟访问)4·数据库空间及碎片管理 5·备份和恢复(顺序、日志(审计痕迹)、检查点)

6·死锁管理(集中式、分布式)7·并发控制(可串行性、锁机制、时间戳、优化)·8数据安全性管理(加密、安全、访问控制、视图、有效性确认规则)

9·数据库管理员(DBA)职责 4.4 性能调整

1·SQL语句的编码检验·2表设计的评价3·索引的改进 4·物理分配的改进 5·设备增强6数据库性能优化

4.5 用户支持

1·用户培训

·2售后服务 5. SQL

5.1 数据库语言

1·数据库语言的要素

2·数据库语言的使用方式(交互式和嵌入式)

5.2 SQL概述

1·SQL语句的特征

·2SQL语句的基本成分 5.3 数据库定义

1·创建数据库(Create Datebase)、创建表(Create Table)

·2定义数据完整性

3·修改表(Alter Table)、删除表(Drop Table)·4定义索引(Create Index)、删除索引(Drop Index)·5定义视图(Create View)、删除视图(Drop View)、更新视图 5.4 数据操作

1·Select语句的基本机构2·简单查询3·SQL中的选择、投影4·字符串比较，涉及空值的比较·5日期时间，布尔值，输出排序 6·多表查询7·避免属性歧义·8SQL中的连接、并、交、差9·SQL中的元组变量10·子查询

5.5 完整性控制与安全机制

1·主键(Primary Key)约束2·外键(Foreign Key)约束3·属性值上的约束(Null、Check、Create Domain) 4·全局约束(Create Assertions)5·权限、授权(Grant)、销权(Revoke) 5.6 创建触发器(Create Trigger)

5.7 SQL使用方式

1·交互式SQL

2·嵌入式SQL

3·SQL与宿主语言接口(Declare、共享变量、游标、卷游标) 4·动态SQL

·5API 5.8 SQL 标准化

6. 网络环境下的数据库 6.1 分布式数据库

6.1.1 分布式数据库的概念

1·分布式数据库的特点与目标 6.1.2 分布式数据库的体系结构

1 ·分布式数据库的模式结构

2 ·数据分布的策略(数据分片、分布透明性)3 ·分布式数据库管理系统 6.1.3 分布式查询处理和优化

6.1.4 分布式事务管理

1·分布式数据库的恢复(故障、恢复、2段提交、3段提交)

2·分布式数据库的透明性(局部、分裂、复制、处理、并发、执行)

6.1.5 分布式数据库系统的应用

6.2 网络环境下数据库系统的设计与实施

1·数据的分布设计

2·负载均衡设计

3·数据库互连技术 6.3 面向Web的DBMS技术

1 ·三层体系结构

2 ·动态Web网页 3 ·ASP、JSP、XML的应用

7.数据库的安全性

7.1 安全性策略的理解

1·数据库视图的安全性策略

2数据的安全级别(最重要的、重要的、注意、选择)

7.2 数据库安全测量

1·用户访问控制(采用口令等)

2·程序访问控制(包含在程序中的SQL命令限制)

3·表的访问控制(视图机制) 4·控制访问的函数和操作5·外部存储数据的加密与解密

8. 数据库发展趋势与新技术

8.1 面向对象数据库(OODBMS)8.1.1 OODBMS的特征

8.1.2 面向对象数据模型

1·对象结构、对象类、继承与多重继承、对象标识、对象包含、对象嵌套

8.1.3 面向对象数据库语言

8.1.4 对象关系数据库系统(ORDBMS)

1·嵌套关系 2·复杂类型 3·继承、引用类型

·4与复杂类型有关的查询

5·函数与过程

6·面向对象与对象关系

7·ORDBMS应用领域

8.2 企业资源计划(ERP)和数据库

8.2.1 ERP概述

1·基本MRP(制造资源计划)、闭环MRP、ERP

2 ·基本原理、发展趋势 3·ERP设计的总体思路(一个中心、两类业务、三条干线) 8.2.2 ERP与数据库

1·运行数据库与ERP数据模型之间的关系

2·运行数据库与ERP数据库之间的关系

8.2.3 案例分析

8.3 决策支持系统的建立

·1决策支持系统的概念

·2数据仓库设计

·3数据转移技术

·4联机分析处理(OLAP)技术

·5企业决策支持解决方案

6·联机事务处理(OLTP)

第二篇：数据库系统工程师考试大纲

计算机技术与软件专业技术资格（职称）

数据库系统工程师（工程师）岗位职责和能力要求

一、岗位职责

参与数据库和信息资源的规划，从事数据库应用系统的设计、构建、运行和管理，作为数据管理员管理信息系统中的数据资源，作为数据库管理员建立和维护核心数据库，在信息系统的规划、设计、构建、运行、维护管理中，担任数据库系统有关的技术支持。

二、能力要求

具有计算机硬软件的基础知识，能理解信息资源管理的目标和技术，在设计、建立、运行、维护数据库系统中，能对各个数据实体进行标准化，能理解数据模型技术，能分析数据并按照用户需求，产生正确的概念数据模型，能理解数据库管理系统的特点，能设计、建立、运行、维护高质量的数据库和数据仓库。

数据库系统工程师（工程师）考试大纲

一、考试说明

1．考试要求：

（1）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；

（2）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；

（3）熟练掌握常用数据结构和常用算法；

（4）熟悉软件工程和软件开发项目管理的基础知识；

（5）熟悉计算机网络的原理和技术；

（6）掌握数据库原理及基本理论；

（7）掌握常用的大型数据库管理系统的应用技术；

（8）掌握数据库应用系统的设计方法和开发过程；

（9）熟悉数据库系统的管理和维护方法，了解相关的安全技术；

（10）了解数据库发展趋势与新技术；

（11）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；

（12）了解信息化、计算机应用的基础知识；

（13）正确阅读和理解计算机领域的英文资料。

2．通过本考试的合格人员能参与应用信息系统的规划、设计、构建、运行和管理，能按照用户需求，设计、建立、运行、维护高质量的数据库和数据仓库，作为数据管理员管理信息系统中的数据资源，作为数据库管理员建立和维护核心数据库，担任数据库系统有关的技术支持，同时具备一定的网络结构设计及组网能力，具有工程师的实际工作能力和业务水平，能指导计算机技术与软件专业助理工程师（或技术员）工作。

3．本考试设置的科目包括：

（1）信息系统知识，考试时间为150分钟，笔试；

（2）数据库系统设计与管理，考试时间为150分钟，笔试。

二、考试范围

考试科目1：信息系统知识

1. 计算机系统知识

1.1 硬件知识

1.1.1 计算机体系结构和主要部件的基本工作原理

1.1.2 存储系统

15

1.1.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识

1.2 数据结构与算法

1.2.1 常用数据结构

1.2.2 常用算法

1.3 软件知识

1.3.1 操作系统知识

1.3.2 程序设计语言和语言处理程序的知识

1.4 计算机网络知识

2. 数据库技术

2.1数据库技术基础

2.1.1 数据库模型

2.1.2 数据库管理系统的功能和特征

2.1.3 数据库系统体系结构

2.2数据操作

2.2.1 关系运算

2.2.2 关系数据库标准语言（SQL）

2.3 数据库的控制功能

2.4 数据库设计基础理论

2.4.1 关系数据库设计

2.4.2 对象关系数据库设计

2.5 数据挖掘和数据仓库基础知识

2.6 多媒体基础知识

2.6.1 多媒体技术基本概念

2.6.2 多媒体压缩编码技术

2.6.3 多媒体技术应用

2.7 系统性能知识

2.8 计算机应用基础知识

3. 系统开发和运行维护知识

3.1 软件工程、软件过程改进和软件开发项目管理知识

3.2 系统分析基础知识

3.3 系统设计知识

3.4系统实施知识

3.5 系统运行和维护知识

4. 安全性知识

5．标准化知识

6．信息化基础知识

7．计算机专业英语

考试科目2：数据库系统设计与管理

1. 数据库设计

1.1 理解系统需求说明

1.2 系统开发的准备

1.3 设计系统功能

1.4 数据库设计

1.4.1 设计数据模型

1.4.2 物理结构设计

1.4.3 数据库实施与维护

1.4.4 数据库的保护

1.5 编写外部设计文档

1.6 设计评审

2. 数据库应用系统设计

2.1 设计数据库应用系统结构

2.2 设计输入输出

2.3 设计物理数据

2.4 设计安全体系

2.5应用程序开发

2.5.1 应用程序开发

2.5.2 模块划分（原则、方法、标准）

2.5.3 编写程序设计文档

2.5.4 程序设计评审

2.6 编写应用系统设计文档

2.7 设计评审

3. 数据库应用系统实施

3.1 整个系统的配置与管理

3.2 常用数据库管理系统的应用（SQL Server、Oracle、Sybase、DB

2、Access或Visual FoxPro）

3.3 数据库应用系统安装

3.4 数据库应用系统测试

3.5 培训与用户支持

4．数据库系统的运行和管理

4.1 数据库系统的运行计划

4.2 数据库系统的运行和维护

4.3 数据库管理

4.4 性能调整

4.5 用户支持

5. SQL

5.1 数据库语言

5.2 SQL概述

5.3 数据库定义

5.4 数据操作

5.5 完整性控制与安全机制

5.6 创建触发器 （Create Trigger）

5.7 SQL使用方式

5.8 SQL标准化

6．网络环境下的数据库

6.1 分布式数据库

6.1.1 分布式数据库的概念

6.1.2 分布式数据库的体系结构

6.1.3 分布式查询处理和优化

6.1.4 分布式事务管理

6.1.5 分布式数据库系统的应用

6.2 网络环境下数据库系统的设计与实施

6.3 面向Web的DBMS技术

7．数据库的安全性

7.1 安全性策略的理解

7.2 数据库安全测量

8. 数据库发展趋势与新技术

8.1 面向对象数据库（OODBMS）

8.1.1 OODBMS的特征

8.1.2 面向对象数据模型

8.1.3 面向对象数据库语言

8.1.4 对象关系数据库系统（ORDBMS）

8.2 企业资源计划（ERP）和数据库

8.2.1 ERP概述

8.2.2 ERP与数据库

8.2.3案例分析

8.3 决策支持系统的建立

第三篇：2013数据库系统工程师考点知识精讲四

15、分区存储管理，按分区方式的不同分为固定分区、可变分区、可重定位分区。

可变分区有4种请求和释放分区的算法：最佳适应算法、最差适应算法、首次适应算法、循环首次适应算法。

为减少分区碎片而使用的可重定位算法，基本思想是移动所有已分好的分区，使其靠拢成为连续区域。

分区保护管理：有2种方法。一是“上界/下界寄存器”,另一种是“基址/限长寄存器”的方法。其中上界寄存器和基址寄存器都是放的作业的装入地址。下界寄存器放作业的结束地址，限长寄存器放作业的长度。因此调入作业所需要的物理地址必需满足：

上界寄存器<=物理地址<=下界寄存器。

或 基址寄存器<=物理地址<=物理地址+限长寄存器。

分区管理方案是解决多道程序共享主存的可行方案，但它要求用户的程序必须装入地址连续的空间中。

16、页式存储管理

分页原理：将一个进程的地址空间划分成若干大小相等的区域，称为页。相应地将主存空间划分成与页相同大小的若干物理块，称为块或页框。在为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不相邻的块中。

地址结构由2部分组成：页号+页内地址。

页表：又称为页面映射表。作用是实现从页号到物理块号的地址映射。

快表：是页表方式的改良，是在地址映射机构中增加一个联想存储器（是由一组高速存储器组成），这就是所谓的快表。它用来保存当前访问频率最高的少数活动页的页号及相关信息。 另外还有一种方法是增加高速寄存器来保存页表，但这样的成本太大。

两级页表机制：是为了减少页表占用的连续地址空间，而提出的方法。使用两级或多级页表机制来存储页表。

17、分段存储管理

原理：在分段式存储管理系统中，为每个段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地分配到主存的不同分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称段表。每个段在表中占有一个项，记录该段在主存中的起始地址（基址）和段的长度。进程在执行时，通过查段表来找到每个段所对应的主存区。因此，段表实现了逻辑段到物理主存区的映射。分段系统的地址结构：段号（名）+段内地址

特点：段是信息的逻辑单位，因此分段的一个突出优点是易于实现段的共享，即若干个进程共享一个或多个段，而且对段的保护也很简单。在分页系统中，虽然也能实现程序和数据的共享，但远不如分段系统方便。

段页式存储管理，原理是先将主存划分为大小相等的存储块（页框），再将用户程序按程序的逻辑关系分为若干个段，为每个段命名，然后将每个段划分为若干个页，以页架为单位离散分配。

段页式系统的地址结构：段号+段内页号+页内地址。

18、虚拟存储管理

程序的局部性：时间局限性和空间局限性。前者指程序中的某条指令或某个存储单元一旦被执行或访问，则在不久的将来可能会再次发生（因为程序中存在着大量的循环操作）；后者指一旦程序访问了某个存储单元，则不久的将来该存储单元附近的存储单元也最有可能被访问（因为程序是顺序执行的）。

虚拟存储器，从用户的角度看，是这样一个系统，它所具有的主存容量比实际主存容量

大得多。它是根据局部性原理，在一个作业运行之前只把部分程序和数据装入主存，其余部分留在磁盘上。如果要访问的页或段未在主存中（称为缺页或缺段）则将它们调入主存。虚拟存储器的实现：

请求分页系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页和页面置换功能后所形成的页式虚拟存储系统。

请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段和段置换功能后所形成的段式虚拟存储系统。

请求段页式系统，它是在段页式基础上，增加了请求调页和页面置换功能后所形成的段页式虚拟存储系统。

其中请求分页系统是目前常用的一种虚拟存储器方式。其页面置换算法的好坏直接影响系统性能，不当的置换算法可能会导致系统“抖动”.常用的页面置换算法有：最佳置换算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法和最近未用置换算法。

虚拟存储器的特征：离散性、多次性、对换性、虚拟性。工作集的概念是指在某段时间间隔里，进程实际要访问的页面的集合。

虚存容量不是无限的，它受主存和外存可利用的总容量限制；虚存还受计算机总线地址结构限制。虚存的扩大是以牺牲CPU工作时间和主存与外存交换时间为代价的。虚存是由操作系统调度，采用主存外存交换技术，各道程序在必须使用时调入主存，不用的程序则调出主存。

19、设备管理，包括各种设备分配、缓冲区管理和实际物理I/O设备操作，通过管理达到提高设备利用率和方便用户使用的目的。

设备的分类

按数据组织分为：块设备 ,如磁带、磁盘。

字符设备，如打印机、交互式终端。

按资源分配分为：独占设备，如打印机。

共享设备，如磁盘。

虚拟设备，如利用假脱机技术将一台独占设备变为多个用户共享的逻辑设备。按数据传输速率：低速设备，如键盘、鼠标。

中速设备，如打印机。

高速设备，如磁盘。

设备管理的目标是如何提高设备的利用率，为用户提供方便统一的界面。

设备管理的任务是保证在多道程序环境下，当多个进程竞争使用设备时，按一定策略分配和管理各种设备，控制设备的各种操作，完成I/O设备与主存之间的数据交换。

20、I/O软件

IO设备管理软件分为4层：由低到高为中断处理程序--设备驱动程序--与设备无关的系统软件--用户级软件。

设备驱动程序是直接同硬件打交道的软件模块，它与IO设备的硬件结构有密切的联系。它的任务就是接受来自与设备无关的上层软件的抽象请求，进行与设备有关的处理。设备的IO方式：

通道 , 使数据的传输独立于CPU,CPU只须向通道发出IO命令，由通道完成IO任务后再向CPU发出中断信号。

DMA ,是指数据在主存和IO设备之间直接传送，CPU只需要在首尾做些处理。缓冲技术，缓冲区技术可提高外设利用率，使外设尽可能处于忙状态。分为硬件缓冲（由

硬件寄存器实现）和软件缓冲（由操作系统实现）。缓冲技术的优点是：可以缓和CPU与IO设备间速度不匹配的矛盾；减少CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制；提高CPU和IO设备之间的并行性。

21、Spooling技术

Spooling是外围设备联机操作的简称，又称为假脱机系统。Spooling实际上是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，是使独占使用的设备变成多台虚拟设备的技术，是一种速度匹配技术。

Spooling由预输入程序、缓输出程序、井管理程序、输入井输出井组成。

Spooling系统中拥有一张作业表来登记进入系统的所有作业的作业名、状态、预输入表位置等信息。每个作业拥有一张预输入表来登记该作业的各个文件的情况，包括设备类、信息长度及存放位置等。（包括图）

输入井中的作业有4种状态：提交、后备、执行、完成。

22、磁盘调度，分为移臂调度和旋转调度两种。并且是先进行移臂调度，然后再进行旋转调度。因为访问磁盘最耗时的是寻道时间，所以磁盘调度的目标是减少磁盘的平均寻道时间。

磁盘驱动调度， 常用的磁盘调度算法有先来先服务FCFS、最短寻道时间SSTF、扫描算法SCAN（又称为电梯调度算法）、单向扫描调度算法CSCAN、N-Step-SCAN算法（磁臂粘着）、FSCAN算法。

FCFS的优点是简单，缺点是平均寻道时间太长；SSTF的优点是每次的寻道时间最短，缺点是不能保证平均寻道时间最短，且有高度局部化的倾向，会推迟某些请求以致引起饥饿；SCAN的优点是避免了饥饿现象，缺点是可能有个别请求被严重延迟；C-SCAN为的是避免SCAN的缺点。

旋转调度算法， 该算法用来计算，当移动臂定位后，有多个进程等待访问该柱面时，这些进程的访问顺序。系统应该选择延迟时间最短的进程对磁盘的扇区进行访问。

23、文件：具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合。文件是一种抽象机制，它隐藏了硬件和实现细节。

文件管理系统：就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件和相关数据的集合，是专门负责管理和存取文件信息的软件机构，简称文件系统。

文件系统的功能：按名存取、统一的用户接口、并发访问和控制、安全性控制、优化性能、差错恢复。

文件的结构和组织：文件的结构是指文件的组织形式。从用户的角度看到的文件组织形式称为文件的逻辑结构；从实现的角度看文件在存储器上的存放方式，称为文件的物理结构。文件的逻辑结构分为2类：一是有结构的记录式文件；另一是无结构的流式文件。

文件的物理结构，决定了文件的逻辑块号到物理块号的转换方式。常见的物理结构有：连续结构（顺序结构）、链接结构、索引结构、多个物理块的索引表（链接、多重索引表、unix的索引结构）。索引顺序文件既适合于交互方式应用，也适合于批处理方式应用。文件目录，就是文件控制块的有序集合。文件控制块FCB是用于描述和控制文件的数据结构。常见的目录结构有3种：一级目录结构，二级目录结构，多级目录结构。文件的存取方法有顺序和随机两种。

磁盘分配表，就是外存进行空间管理的数据结构。

常用的空闲空间管理方法：位示图、空闲表法、空闲链表及成组链接法。

文件的使用：文件系统为每个文件与该文件在磁盘上的存放位置建立了对应关系。文件

系统通过用户给出的文件名查找对应文件的存放位置并读出内容。在多用户环境下，操作系统为每个文件建立和维护关于访问权限等方面的信息。为此操作系统在操作级和编程级为用户提供文件服务。

文件共享：是指不同用户使用同一文件。有多种共享形式，采用文件名与文件说明分离的目录结构有利于实现文件共享。

在Unix系统中允许多用户基于索引结点的共享，或利用符号链接共享同一个文件。基于索引结点的共享方式又有静态共享和动态共享两种方式。这样子，会在打开文件表、系统打开文件表、内存i结点表及磁盘间形成一副关系图。这种关系图在辅导教材的155页的几个例子中有图解，可以体味。

符号链接会增加系统的读盘次数，而硬链接的共享文件的目录文件表目中已包括了共享文件的索引结点号。

文件保护：文件系统对文件的保护采用存取控制方式进行。存取控制就是不同的用户对文件的访问规定不同的访问权限。常用的存取控制方式有，存取控制矩阵、存取控制表、用户权限表、密码。

存取控制矩阵，就是一个二维矩阵，一维列出全部用户，另一维列出全部的文件，每个矩阵元素表示某个用户对某个文件的存取权限。

存取控制表，就是按用户对文件的访问权力的差别对用户进行分类，该存取控制表可存放在每个文件的文件控制块中。UNIX使用的这种方式，用9位二进制数表示三类用户对文件的存取权限，该权限存在文件索引节点的di_mode中。

用户权限列表，以用户或用户组为单位将用户可存取的文件集中起来存入表中，表中的每个条目表示该用户对相应文件的存取权限。这相当于把存取控制矩阵简化为一行。系统的安全性：分为4个级别，系统级、用户级、目录级和文件级。

文件系统的可靠性：转储与恢复，日志文件，文件系统的一致性。

24、作业，是系统为完成一个用户的计算任务所做的工作总和。作业中的每个步骤又称为作业步。

作业控制：分为脱机控制和联机控制两种方式。在脱机控制中用户必须使用作业控制语言（JCL）编写作业说明书，并同作来一同提高给系统。

作业控制块JCB:是记录作业各种有关信息的登记表。JCB是作业存在的惟一标志，其中包括用户名、作业名和状态标志等信息。JCB被用于在输入井中形成作业后备队列。作业的4种状态：提交、后备、执行和完成。注意它们的状态转换图。

作业调度算法：先来先服务算法、短作业优先、响应比高者优先、优先级、均衡调度算法。其中响应比是取值于“作业响应时间除以作业执行时间”,作业响应时间是作业时间与作业等待时间之和。

作业周转时间 = 作业完成时间-作业提交时间,N个作业的平均周转时间就是取N个作业的周转时间平均值。

作业带权周转时间 = （作业完成时间-作业提交时间）/ 作业执行时间

25、UNIX操作系统

UNIX系统的结构：它是一种多用户、多任务的分时操作系统，一般由存储管理、进程管理、设备管理和文件系统管理几个部分组成。

unix文件系统的目录结构是树形带交叉勾连的，根目录记为“/”.目录是一个包含目录项的文件。进程可以通过系统调用访问文件。unix文件系统的布局如图所示：

|引导块|超级块|索引结点区|数据存储区|

Unix进程的组成：由控制块PCB、正文段和数据段组成。

Unix进程的控制：有一个进程控制子系统，提供了如

fork,exec,exit,wait,signal,kill,msgsnd,msgrcv等系统调用，以完成进程的同步、通信、存储及调度。

Unix进程的调度：采用优先数算法，进程的优先数随进程的运行情况而变化。

Unix进程的存储：早期采用对换技术；高版本的Unix的主存管理采用的分页式虚拟存储机制，以对换技术作为辅助手段。

Unix的设备管理：Unix上包括两类设备，即块设备和字符设备。Unix设备管理有这样的特点，

块设备与字符设备具有相同的层次结构（对它们的控制方法和所采用的数据结构、层次结构相同）；

将设备作为一个特殊文件并赋予一个文件名（文件存取与对设备的使用，具有了统一的接口）；

采用完善的缓冲区管理技术（预先读、异步写、延迟写）。

26、Windows操作系统

Windows的体系结构：通过硬件实现了核心态和用户态两种特权状态。核心组件使用了面向对象的设计原则，一般不能直接访问某个数据结构中由单个组件维护的消息，这些组件只能使用外部接口传送参数访问或修改这些数据。

Windows的核心态模块有：核心、执行体、硬件抽象层、设备驱动程序、图形引擎。Windows的文件系统：NTFS使用64位簇进行索引，NTFS的特征有可恢复性、安全性、大磁盘和大文件、多数据流和通用索引功能。

在Windows中进程是资源分配的单位，并将进程作为对象来进行管理。Windows的线程是内核线程，是处理机的调度单位。

存储管理，Windows默认使用二级页面表结构来转换物理地址和虚拟地址。

Windows的设备管理，建立了广义的资源管理概念，并统一地用对象模型来描述和规范化，大大降低了系统的复杂性。在输入输出上，建立了一个一致的高层界面--IO设备虚拟界面。将所有的读写数据看成直接送往虚拟文件的字节流。

第四篇：2013数据库系统工程师考点知识精讲八

7.数据库技术基础

1、数据库系统DBS,是由数据库、硬件、软件和人员组成的。

数据库DB

软件包括操作系统、数据库管理系统DBMS和应用程序。

数据库技术的发展经历了3个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。文件系统的最大特点是解决了应用程序和数据之间的一个公共接口问题，使得应用程序使用统一的存取方法来操作数据。

数据库系统与文件系统的区别是：数据的充分共享、交叉访问及应用程序的高度独立性。数据库对数据的存储是按照同一结构进行的，不同的应用程序可直接操作这些数据。

2、DBMS的功能，主要实现对共享数据有效的组织、管理和存取。有以下几个方面的功能：

数据定义：DBMS提供数据定义语言DDL,用户可以对数据库的结构进行描述，包括外模式、模式和内模式的定义，数据库的完整性定义，安全保密定义等。这些存储在数据字典中，是DBMS运行的基本依据。

数据库操作：数据操纵语言DML，实现对数据库中数据的基本操作，如检索、插、改、删。DML双分为宿主型和自含型。

数据库运行管理：多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务管理和自动恢复都是DBMS的重要组成。

数据组织、存储和管理：DBMS分类组织、存储和管理各类数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等，并要确定以何种文件结构和存取方式在存储级别上组织这些数据。DBMS实现数据间的联系、数据组织和存储的基本目标是提高存储空间的利用率。数据库的建立和维护

RDBS，关系数据库系统，实体与实体间的关系的集合构成一个RDBS,也有型、值之分。关系数据库的型称为关系数据库模式，是对数据库的描述。关系数据库的值也称为关系数据库，是关系的集合。统称为RDBS。

OODBS，是面向对象的数据库系统。支持以对象形式进行数据建模，且要符合2个条件，首先要是一个DBMS,其次必须是面向对象的。

ORDBS，对象关系数据库，提供了元组、数组和集合等更丰富的数据类型以及处理新的数据类型的能力。

3、数据模型的基本概念

数据描述的三个领域：现实世界、信息世界、机器世界。

现实世界，指客观存在的各种报表、图表、原始数据；在信息世界中数据库常用的术语有属性、实体、实体集和码；机器世界是按机器的观点对建模，主要使用的术语有字段、记录、文件和记录码。信息世界与机器世界的几个术语可以一一对应。

数据模型的3要素：数据结构、数据操作、数据的约束条件。

常用的数据模型分为概念型数据模型和基本数据模型。概念数据模型也称为信息模型，是按用户的观点对数据和信息建模，是从现实世界到信息世界的第一层抽象，强调语义表达功能，用于数据库设计，这类模型中最著名的是E-R模型。基本数据模型是按计算机观点对数据进行建模，用于实现DBMS.基本的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。目前随着新应用的发展，面向对象模型更广泛的被使用。

第五篇：2010年南昌电信招聘数据库系统工程师笔试试题

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)

1.在数据库技术中，独立于计算机系统的模型是()。

A.E-R模型B.层次模型C.关系模型D.面向对象的模型

2.取出关系中的某些列，并消去重复的元组的关系运算称为()。

A.取列运算B.投影运算C.联结运算D.选择运算

3.SQL基本表的创建中是通过()实现参照完整性规则的。

A.主键子句B.外键子句C.检查子句D.NOT NULL

4.设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化的主要理论依据是()。

A.关系规范化理论B.关系运算理论

C.代数运算理论D.数理逻辑理论

5.在E-R模型转换成关系模型的过程中，下列叙述不正确的是()。

A.每个实体类型转换成一个关系模式

B.每个M∶N联系类型转换一个关系模式

C.每个联系类型转换成一个关系模式

D.在处理1∶1和1∶N联系类型时，不生成新的关系模式。

6.系统死锁属于()。

A.事务故障B.程序故障C.系统故障D.介质故障

7.与分散式DB相比，分布式DB具有()。

A.数据分散性B.数据分布性C.逻辑整体性D.数据透明性

8.在面向对象数据模型中，下列叙述不正确的是()。

A.类相当于E-R模型中实体类型B.类本身也是一个对象

C.类相当于E-R模型中实体集D.类的每个对象也称为类的实例

9.假如采用关系数据库系统来实现应用，在数据库设计的()阶段，需要将E-R模型转换为关系数据模型。

A.概念设计B.物理设计C.逻辑设计D.运行阶段

10.数据库镜像可以用于()。

A.保证数据库的完整性B.实现数据库的安全性

C.进行数据库恢复或并发操作D.实现数据共享

二、填空题(每小题2分，共20分)

1.数据库系统中常用的三种数据模型有层次模型、__________和__________。

2.关系模式的三类完整性约束条件分别是__________、参照完整性约束和__________。

3.聚合函数“count(列名)”的语义是__________。

4.对于属性X的每个具体值，属性Y都有唯一的具体值与之对应，称Y__________X，或称X决定Y，记为__________。

5.在数据抽象中，概括层次表示__________联系，聚集层次表示__________联系。

6.如果对数据库的并发操作不加以控制，则会带来三类问题：__________，不一致分析问题，

__________。

7.在定义数据分片时，必须遵守三个条件：__________，重构性条件和__________。

8.继承性可以发生在__________一级或__________一级。

9.与数据库系统相比较，文件管理系统的数据共享性__________，数据独立性__________。

10.视图是定义在__________之上的，对视图的一切操作最终要转换为对__________的操作。

三、名词解释(每小题4分，共16分)

1.外模式/模式映象

2.超键

3.事务

4.BCNF

四、简答题(每小题4分，共16分)

1.数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别?

2.什么是数据库的恢复?恢复的基本原则是什么?恢复如何实现?

3.关系规范化过程实质上是对关系不断分解的过程。分解关系的基本规则是什么?

4.为什么要对关系代数表达式进行优化?

五、程序设计题(每小题3分，共18分)

现有如下关系：

职工(职工号，姓名，性别，职务，家庭地址，部门编号)

部门(部门编号，部门名称，地址，电话)

保健(保健卡编号，职工号，检查身体日期，健康状况)

1.用关系代数表达式写出，查找所有女科长的姓名和家庭地址;

2.用关系代数表达式写出，查找“办公室”的科长姓名和家庭地址;

3.用关系代数表达式写出，查找“财务科”中健康状况为“良好”的职工姓名和家庭地址。

4.用SQL语句写出，删除职工关系表中职工号为“3016”的记录;

5.用SQL语句写出，将职工号为“3061”的职工的健康状况改为“一般”;

6.用SQL语句写出，建立健康状况为“差”的职工的视图。

六、综合应用题(每小题5分，共10分)

假设某公司的业务规则如下：

(1)公司下设几个部门，如技术部、财务部、市场部等。

(2)每个部门承担多个工程项目，每个工程项目属于一个部门。

(3)每个部门有多名职工，每一名职工只能属于一个部门。

(4)一个部门可能参与多个工程项目，且每个工程项目有多名职工参与施工。根据职工在工程项目中完成的情况发放酬金。

(5)工程项目有工程号、工程名两个属性;部门有部门号、部门名称两个属性;职工有职工号、姓名、性别属性;

问题：

1.根据上述规则设计E-R模型。

2.将E-R模型转换成关系数据模型，并指出每个关系的主键和外键。