软考学习笔记-数据库工程师【技术文档】

1.计算机系统知识

计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 5 部分组成；软件由

系统软件、应用软件组成。

运算器：对数据进行处理的部件，主要完成算术和逻辑运算；

控制器：从主存中取出指令，并指出下一条指令在主存中的位置，取出的指令经指令寄存器送往指令译码器，经过对

指令的分析发出相应的控制和定时信息；

控制器的组成部分为：

  程序计数器

2、二、八、十、十六进制间的转换方法

 十进制转换成二进制：十进制整数转换成二进制整数通常采用除 2 取余法，小数部分乘 2 取整法。

 例如，将 30D 转换成二进制数。

 2| 30 ….0 ----最右位

 2 15 ….1

 2 7 ….1

 2 3 ….1

 1 ….1 ----最左位

 ∴ 30D=11110B

 八、十六进制转二进制方法类似。

 1101001B = 151O

 八进制数转换成二进制数：只要将每位八进制数用三位二进制数替换，即可完成转换，例如，把八进制数

(643.503)8，转换成二进制数，则

 (6 4 3 . 5 0 3)8

  | | | | | |

 (110 100 011 . 101 000 011)2

 (643.503)8=(110100011.101000011)2

 二进制与十六进制之间的转换

 (1)二进制数转换成十六进制数：由于 2 的 4 次方=16，所以依照二进制与八进制的转换方法，将二进制数的每四位用

一个十六进制数码来表示，整数部分以小数点为界点从右往左每四位一组转换，小数部分从小数点开始自左向右每四

 (0001 0110 0011. 0101 1011 )2

 (163.5B)16=(101100011.01011011)2

二进制的算术、逻辑运算

3、数据在计算机中的表示方法：各种数据在计算机中表示的形式称为机器数，其特点是用 0,1 表示，如 0 表示正号，1

表示负号，小数点隐含表示而不占位置。机器数对应的实际数据称为真值。机器数分为无符号数和有符号数。无符号

数表示正数。

输入码(数字编码、拼音码、字形编码)、内部码(简称汉字内码)(GB2312-80 用 2 字节表示一个汉字，Unicode 用 4 字节

5、cpu 的功能：程序控制、操作控制、时间控制、数据处理

6、计算机系统分类：Flynn 分类法（按指令流、数据流分类）、冯式分类法（按最大并行度分类）

 指令流：机器执行的指令序列；

 数据流：指令调用的数据序列。

7、计算机系统结构和计算机组成的区别：系统结构是指计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题；计算机组成是

指在逻辑上如何具体实现的问题。

8、计算机并行的发展：不同于同时性的是，并发性是指两个或两个以上事件在同一时间间隔内连续发生；分为存储器

操作并行，处理器操作步骤并行（流水线处理机），处理器操作并行（阵列处理机），指令、任务、作业并行（多处

 存储器的分类：存储器按位置分为内存（主存）和外存（辅存）；按工作方式分为读写存储器和只读存储器；按访问

方式分为按地址访问和按内容访问的存储器；按寻址方式分为随机寻址、顺序、直接寻址存储器。

 相连存储器是一种按内容访问的存储器。其工作原理是把数据作为关键字与存储器中的每一单元比较，找出与关键字

相同的数据。相连存储器可用在高速缓存中；在虚拟存储器中用来作段表、页表或快表存储器；用在数据库和知识库

中。

 高速缓存与主存的地址映像方法有 3 种，即直接映像，全相连映像，组相连映像（组使用直接相连而组内的块使用全

相连方式）

 在 Cache 的替换算法中，“近期最少使用 LRU 算法”是命中率最高的一种算法。

 段式虚拟存储器

 段页式虚拟存储器

11、磁盘阵列 raid，是由多台磁盘存储器组成的，一个大而快速、可靠的外存子系统。

 raid0 是不具备容错能力的阵列，N 个磁盘组成的 0 级阵列，其平均故障时间间隔是单个磁盘存储器的 N 分之一；

但其数据传输速率是单ˆˆˆ 的 N 倍。

 raid1 使用镜像容错技术

 raid2 使用汉明码容错技术

 raid3 一般使用一个检验盘

RISC 的特点：ˆˆˆ ˆˆˆ 指令种类少；

   设置最少的访问内存指令，访问内存比较花时间；

   在 CPU 内部设置大量寄存器，使操作在 CPU 内部快速进行；

   适合于流水线操作，容易并行执行。

13、输入输出技术

 直接程序控制（无条件传送方式、程序查询方式）（整个输入输出过程是在 cpu 执行程序的控制下完成）

 中断方式ˆˆˆ ˆˆ （cpu 得用中断方式完成数据的输入输出操作）

 直接存储器存取（DMA）方式ˆˆˆ ˆ，数据直接在内存与 IO 设备间成块传送，cpu 只需在开始和结束时进行处理，过

程中无须干涉。

  

    3）CPU 允许 DMA 工作，处理总路线控制的转交；

    4）

 输入输出处理机（IOP）方式 ，由一个专用的处理机完成主机的输入输出操作。

14、流水线技术，是将一条指令分解成一连串执行的子过程，在 cpu 中将一条指令的串行执行过程变为若干条指令的

子过程重叠执行。

  特点是，流水线可分成若干相互联系的子过程；执行每个子过程的时间尽量相等；形成流水处理需要准备时间；

指令流发生不能顺序执行时会使流水线中断。

15、总线的分类--芯片内总线、元件级总线、内总线（即系统总线）、外总线（即通信总线）

常见的几种内总线：ISA 总线(长短两个插座，分别有 64 个、32 个接点)，EISA 总线，PCI 总线。其中 PCI 总线的工作

16、阵列处理机，又称并行处理机，它将重复设置的多个处理单元连成阵列，在控制部件的控制下，对分配给自己的

数据进行处理，并行地完成一条指令规定的操作。这是一种单指令多数据流计算机（SIMD）

17、多处理机，是由多台处理机组成的系统。每台处理机有自己的控制部件，可以执行独立的程序，共享一个主存和

所有外设。它是多指令流多数据流计算机。

 按其构成分为：异构（非对称）型多处理机系统，同构（对称）型多处理机系统，分布式处理系统

4 种多处理机的结构：总线结构，交叉开关结构，多端口存储器结构，开关枢纽式结构

元，各个处理器按一定

19、信息安全的基本要素

 机密性

 完整性

 可用性

 可控性

20、计算机安全等级：技术安全性、管理安全性、政策法律安全性。一些重要的安全评估准则：“美国国防部和国家标

准局的《可信计算机系统评测标准》TCSEC/TDI”、“欧共体的信息技术安全评估准则 ITSEC”、“ ISO/IEC 国际标准”、

“美国联邦标准”。其中 TCSEC/TDI 分了 4 个组 7 个等级，C2 是安全产品的最低等级。

多种。

影响数据安全的因素有内部和外部两种。内部因素：可采取多种技术对数据加密；制定数据安全规划；建立安全存储

体系；建立事故应急计划和容灾措施；重视安全管理并建立安全管理规范。

 外部因素：按密级划分使用人员的权限；使用多种认证方式；设置防火墙；建立入侵检测、审计和追踪；同时注意

物理环境的保护。

22、加密技术包括两个元素：算法和密钥。加解密算法设计的关键是满足 3 个条件“可逆性”，“密钥安全”，“数据安全”。

 目前常用的对称加密算法有：DES 数据加密标准算法（使用 56 位密钥，对 64 位二进制数据块加密，基本加密运算

为置换运算、移位运算ˆˆˆ ˆˆˆ ˆˆˆ ˆˆˆ ˆˆˆ ˆˆˆˆ 、模加运算）；

    3DES（使用 2 个 56 位密钥，加、解、加）；

23、密钥管理，主要是指密钥对的管理，包括密钥的产生、选择、分发、更换和销毁、备份和恢复等。多密钥的管理

可以使用 KDC。

24、数据完整性保护，是在数据中加入一定的冗余信息，从而能发现对数据的任何增删改。方法是在发送或写入时对

所要保护的数据进行检验和作加密处理，产生报文验证码 MAC，附在数据后面。在接受或读出数据时根据约定的密钥

对数据进行检验和作加密运算，将所得的结果与 MAC 比较，根据结果是否一致判断数据是否完整。

25、认证技术，主要是解决网络通信双方的身份认可。认证的过程涉及到加密和密钥交换。加密可使用对称加密、不

对称加密和二者混合使用的方法。一般有账户名/口令认证、使用摘要算法认证、基于 PKI 公开密钥的认证。

26、HASH 函数，输入一个不定长的字符串，返回一个固定长度的字符串（即 HASH 值）。单向 HASH 函数用于产生

27、数字签名的过程：

 信息发送者使用一单向 HASH 函数对信息生成信息摘要；

 信息发送者使用自己的私钥加密信息摘要；

 信息发送者将信息本身和已签名的信息摘要一并发送出去；

致。

28、数字加密的过程：

 信息发送者先生成一个对称密钥，使用该密钥对信息加密；

 信息发送者使用接收者的公钥加密上述对称密钥；

29、SSL 安全协议，一个能够保证任何安装了 SSL 的客户和服务器之间事务安全性的协议，主要用于提高应用程序之

间数据的安全系数。SSL 提供 3 方面服务：客户和服务器的合法性认证；加密传送的数据；保护数据的完整性。

30、数字时间戳技术，就是数字签名技术的一个变种，不同的是这个要由认证单位 DTS 提供数字签名。它的过程是：

先形成需要加时间戳的信息的信息摘要；将信息摘要送到 DTS，DTS 记录收到的日期及时间；DTS 进行数字签名，然

后送回用户。

31、计算机病毒的定义，它是一种程序，具有修改别的程序的特性，并使用被修改的程序也具有这样的特性。

 按病毒的寄生方式和入侵方式分成：系统引导型病毒，文件外壳型，混合型病毒，目录型病毒，宏病毒（也叫数据

病毒）。