系统分析师笔记及知识点汇总.doc

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1、1计算机组成1.1计算机组成与分类1.1.1计算机的组成6部件：控制器，是分析和执行指令的部件运算器，用于逻辑运算也叫算术逻辑单元ALU内存储器,用于存储运算中间结果外存储器输入输出设备（控制器与运算器在一起叫做中央处理器CPU）1.1.2计算机的分类Flynn分类法1.单指令流单数据流（SISD）2.单指令流多数据流（SIMD）3.多指令流单数据流（MISD）4.多指令流多数据流（MIMD），SMP对称处理与MPP海量并行处理结构均属于MIMD其他分类方法：冯氏分类法，Handler分类法，Kuck分类法1.2多级存储器体系存储器种类：顺序存取，按顺序进行存取操作，磁带存储器直接存取，根据唯

2、一地址标识直接找到存储块进行操作，磁盘存储器随机存取，通过地址随机存取，主存储器（内存）采用该方式相联存取，通过内容随机存取，Cache缓存采用该方式1.2.1主存储器（内存）1.RAM随机存取存储器，可写可读断电不保存数据，RAM又分为DRAM(动态RAM，随时间推移而消失)和SRAM（静态RAM，断电前一直保存），容量小价格高2.ROM只读存储器，一般用于BIOS的存储3.PROM可编程ROM，只能写入一次4.EPROM可擦除的PROM，需要紫外线照射15-20分钟可擦除5.E2PROM电科擦除EPROM6.闪速存储区，闪存如U盘7.CAM相联存储器，基于内存进行访问，如cache1.2.

3、2辅助存储器（外存磁盘如硬盘）1.磁带存储器软盘2.磁盘存储器就是分区的圆柱体同心圆，每个面上有磁道与扇区，有多个盘面组成的柱性磁盘组磁盘总容量=盘面数*每面磁道数*每道扇区数*每个扇区字节数磁盘的数据传输速率=磁道上字节数/每转1圈时间3.RAID存储，磁盘冗余阵列，分为8个级别分别为:RAID0,无冗余无校验RAID1，磁盘镜像阵列RAID2，采用纠错海明码的磁盘阵列RAID（3.4），采用独立校验盘，进行奇偶校验码的磁盘阵列RAID5，分布式奇偶校验码的磁盘阵列RAID6，独立数据硬盘，与双独立分布式校验方案RAID7，高异步I/O，高速传输阵列RAID10，综合多个RAID等级组成，目

4、前该等级被广泛使用4.光盘存储器，CD.CD-ROM制度压缩盘,DVD数字视频光盘等1.2.3Cache缓存1.Cache原理CPU需要的数据先从缓存中找，如果有则直接调用（访问命中），如果没找到再到内存中读取，读取完再送回CPU与Cache中系统平均周期=缓存周期*缓存命中率+内存周期*（1-缓存命中率）/由于缓存中未命中的概率就是在内存中取值的概率多少位就是2的几次幂，例如32位系统可以支持2的32次幂长度的数据也就是4G内存，64位操作系统可支持更高内存1Byte=8bits1汉子=2B（字节）=16b1024B=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB1024

5、TB=1PB2.映射机制存储容量与存储地址的关系：容量的大小转换为2的n次幂，则地址就用n位表示如128*4096B=2的19次幂，就是需要19位的内存地址直接映射：Cache将主存中的信息地址映射到Cache中，主存与Cache分成容量相同的块，然后将一个主存的块映射到Cache的特定位置上（特定位置是指，将主存地址拆分后四位为Cache块内地址，中间10位是Cache块号）全相联映射：主存的页对应Cache的页，淘汰可替换组相联映射：块大小相同，组数相同3.淘汰算法先进先出FIFL最近最少使用淘汰法LRU4.写操作写直达，写入Cache时同时写入内存写回，写入Cache时先不写入内存，等在

6、缓存中失效时再写入内存标记法，标记在Cache中修改的信息，读取的时候通过标识位判断1.3输入输出接口1.3.1输入输出方式1.程序控制方式，通过指令控制I/O，但是程序需要时刻查询I/O设备的状态，是否完成2.程序中断方式，CPU不必去监控I/O设备完成情况，I/O设备完成数据传输后发出中断信号通知CPU，CPU在去处理3.DMA工作方式，DMAC(DMA控制器)，CPU与DMAC共享总线，DMA时CPU暂时放弃系统总线控制交给DMAC控制4.通道方式，采用通道程序5.输入输出处理机，专用处理机，用于大型高效计算机1.3.2总线和接口总线的定义：是一组进行互连和传输信息（指令、数据、地址）的

7、信号线，是计算机内部各个部件链接的桥梁1.总线分类按位置分：CPU内部的总线叫内部总线，CPU与内存的总线叫外部总线按总线功能分：地址总线（传地址）、数据总线（传数据）、控制总线（传控制信号）按总线在系统中的位置分：机内总线（IDE链接硬盘的、SCSI小型计算机系统接口）、机外总线（USB可用于链接外部设备）按用途分：局部总线、系统总线、通信总线2.总线的标准:IEEE3.接口分类：串行接口（一次传1位信息）、并行接口（一次传送多位信息）4.常见接口：ESDI（加强型小型设备接口）IDE（磁盘接口）SCSI（大容量存储设备、光驱接口）PCMCIA（笔记本内存卡接口）IEEE-1394(数码相机

8、摄像机接口标准)USB串行总线式接口，USB1.0速度12Mbps,USB2.0速度480Mbps,USB3.0速度4.8Gbps1.4各种体系结构1.复杂指令系统计算机（CISC）：指令多、各个指令使用频率悬殊、长度不固定2.精简指令系统计算机（RISC）:指令少、寻址方式少、长度固定，采用Cache方案提高指令获取速度1.4.2流水线技术1.参数计算：1个任务分成n个子任务，每个子任务需要时间t，则完成这个任务需要nt时间，k个任务顺序执行需要knt时间k个任务使用流水线则需要:nt+（k-1)t=(n+k-1)t如果分解的子任务用时不同则t取用时最长的子任务时间:(t1+t2+tn)+

9、k-1)tmax用时=完成一个任务的时间+剩余任务数（k-1）*最长子任务时间吞吐率：单位时间内完成的任务数（秒s）1s=10的9次幂ns加速比：不适用流水线用时/流水线用时2.影响流水线运行的因素转移指令，流水线无法重叠执行破坏流水线机理共享资源访问冲突，子任务间存在资源冲突，会破坏流水线响应中断，执行一半中断3.非线性流水线并行流水线：公式与流水线一样就是 任务数/并行流水线的数量，因为同时执行因此相当于执行如：3条并行流水线同时执行，假设每条流水线任务数相同，则只用执行1/3的任务的时间1.4.3并行处理1.超级标量处理机2.超级流水线处理机3.超长指令字处理机4.向量处理机5.多处理

10、机系统6.大规模并行处理机，MPP7.对称多处理机，SMP 1.4.4互联网络2.操作系统2.1操作系统的类型与结构2.1.1操作系统类型1.批处理2.分时3.实时4.网络5.分布式操作系统基本功能：处理机管理/进程管理存储管理设备管理文件管理作业管理2.1.2操作系统结构1.无序结构，模块化，模块间通过接口调用2.层次结构，分多层，层次见单向依赖3.面向对象，基于面向对象思想4.对称多处理，多处理机共享内存5.微内核，微内核就是抽象层，将操作系统的功能抽象出来基础功能，一般用于嵌入式操作系统cpu-寄存器-一级缓存-二级缓存/三级缓存-内存-二级存储（外存，外部存储如硬盘）2.2处理器管理2

11、2.1进程状态进程是动态概念，程序是静态概念，进程是程序的动态运行，需要各种资源如CPU,内存等进程由程序、数据、进程控制块（PCB）组成1.三态模型运行，得到资源并进行计算就绪，得到资源，等待执行等待，等待资源或人工干预2.五态模型静止就绪，就绪队列中已有就绪任务，多余的就绪任务短期不能调用，放到二级存储中静止阻塞，阻塞队列中已有阻塞任务，多余的短期不能调用，放到二级存储中活跃就绪，内存中没有活跃就绪状态的任务时，到静止就绪中获取活跃阻塞，内存中没有活跃阻塞状态的任务时，到静止阻塞中获取运行，得到时间片，满足资源要求，在CPU中处理状态切换的目的是协调系统资源，由于系统资源有限因此需要通过

12、优先级或条件进行协调资源，使系统正常运行挂起状态的进程一般被转换到二级存储中（外存），减少内存损耗静止阻塞-活跃阻塞：系统腾出资源空间并且优先级高的先被激活挂起的进程不参与调度必须被激活后才能调入内存中等待执行挂起的进程只能由操作系统或父进程激活2.2.2信号量与PV操作P(S) S-1 S0 挂起V(S) S+1 S=0 触发P(S)操作1.互斥 S=1 PV成对出现2.同步 S=0 PV多个进程中分别出现3.生产消费空闲区的空闲数量 S1=N已填充空闲区数量 S2=0互斥 S3=1图2-3存货的要先判断仓库中有没有空位如果仓库有空位就执行P(S1)空位减少一个如果没有空位则S10存货的挂起

13、等待存完货后要通知取货的库中已经有一个货物了提货的要先判断仓库里有没有货如果没有货则挂起等待如果有货则先P(S2)将货物提取一个货物提取后执行V(S1)通知存货的已经有一个空位图2-4不能同时放也不能同时读取因此要用互斥2.2.3死锁问题1.死锁发生的必要条件互斥条件保持与等待条件不可抢占条件循环等待条件2.银行家算法表2-2申请的总资源不能多于系统资源数可分期请求资源，请求总数不超过最大需求量可推迟分配等待资源申请后的剩余资源能不满足其他进程的总申请资源的需求，如果可以满足还要测试能满足完成条件的进程完成后释放的资源是否可以满足其他进程全部需求3.解决死锁的策略死锁预防：破坏死锁发生条件，如

14、一次性申请全部资源死锁避免：采用银行家算法死锁检测：检测是否发生死锁，发生则使用死锁接触策略处理死锁解除：剥夺发生死锁的进程，强制回收2.2.4管程与线程管程就是将临界资源的调用封装起来，需要调用临界资源的进程需要进入管程操作，而管程一次只能进入一个进程进行操作达到进程互斥的目的线程：进程申请的资源可以被线程共享使用一个进程创建时默认创建一个线程也叫主线程，一个进程可以创建多个线程实现多项任务并行执行，多个线程共享进程资源。线程解决了进程的并行处理以及进程创建子进程的资源开销2.3文件管理2.3.2文件的物理组织连续文件：记录存储在硬盘上的连续的物理块中，通过起始位置及文件长度可获得文件优点：

15、存取速度快缺点：由于需要确定长度，因此不适合经常修改的情况串联文件：物理块中存储下一个物理块的指针，形成一个类似链表的结构优点：充分利用存储空间缺点：速度慢不适用于随机存取，只使用顺序访问索引文件：将物理块的地址通过索引表管理起来优点：适合随机存取，也适应顺序存取缺点：索引表占用磁盘空间，而且需要2次访问磁盘（1次读取索引表，一次读取物理块内容）解决方法：将索引表读入内存UNIX使用的是三级索引结构2.3.3树形目录结构树形目录，绝对路径（唯一），相对路径（根据工作目录确定），工作目录（当前目录）NTFS与FAT32NTFS:快，空间大，分区可达到2T，碎片少，安全性高FAT32：分区最大可达

16、32G2.3.4存储空间管理存储空间管理：就是管理空闲的物理块1.空闲表法：将空闲的盘块及数量记录在空闲区的空闲表项中2.空闲链表法：将空闲盘块拉成一条链表，通过增加删除操作管理空闲块链表中的盘区上增加下一个空闲盘区的指针3.位图法：将空闲盘块通过二进制方式0空闲1已分配来管理空闲盘区，可将位图放到内存。4：成组链接法：结合空闲表和空闲链表法，适用于大型文件2.4存储管理2.4.1地址变换存储地址，取决于存储空间的大小，二进制或2的几次方，如2的32次方就是32位的，64次方的就是64位地址变换：用硬盘顶替部分内存的工作，使用户可以使用比内存地址大的地址空间来编程，因此用户使用的逻辑地址要转换

17、为内存地址（实际地址）转换方法：静态重定位：在程序执行前进行地址映射，无需硬件支持，无法实现虚拟存储动态重定位：在访问时进行地址转换，支持虚拟存储存储最小单位是bit（b）,字节是Byte(B),1B=8b2.4.2存储组织常见虚存组织有段式，页式，段页式（最常用）段页式组织解决逻辑地址转物理地址的方式；段内页号对应的地址：高位是页号，低位是偏移2.4.3存储管理对虚拟存储器的管理设计到的问题及策略载入（调入）：1现用现调；2提前预调放置：放到内存分区置换：内存满了，需要将不常用的页置换到外存虚拟存储中腾出地方给要使用的页1.置换算法：最优，淘汰将来不经常使用的，该算法较难实现随机，容易误杀先

18、进先出最近最少使用2.局部性原理：可能出现打击率的事件如下：刚访问的还能再访问；访问某位置的还会访问该位置附近的2.5作业管理2.5.1作业的状态作业创建时会建立一个作业控制块JCB，用于管理控制储存作业的信息作业生命周期：1.提交：从输入设备提交到外存，传输信息到外存2.后备：信息传输全部传输到外存后，建立作业控制块3.执行状态：就是进程的5态模型-从外存调度进入内存执行4.完成：作业执行完毕，资源还未回收时的状态2.5.2作业调度作业调度：1.高级调度：作业调度，用于在后备作业队列中选择一个或一组一批作业，为他们建立进程分配资源，然后执行2.中级调度：交换调度，用于内外存间的调度，即挂起与

19、激活的调度3.低级调度：进程调度就是调度就绪的进程作业调度算法：1.先来先服务：不利于段作业2.短作业优先：不利于长作业3.响应比高优先：响应比=1+等待时间/执行时间，此算法需要计算耗用资源4.优先级调度：优先级高先执行2.6设备管理设备管理程序的功能：1.提供进程调用设备接口2.设备分配给进程3.设备与cpu并行操作4.缓冲区管理，解决设备与CPU内存处理速度不对称问题2.6.1磁盘调度算法磁盘访问流程：寻道，等待扇区旋转，数据传输；速度取决于寻道时间1.FCFS先来先服务，时间长2.SSTF，最短寻道有限，容易出现无线拖延现象又叫“饥饿”3.scan,磁头移动方向上最短时间4.N-SCA

20、N，分步scan，扫描期间只接受等待服务的请求5.C-SCAN循环扫描，磁头单向移动的N-SCAN算法2.6.2虚拟设备与SPooling技术虚拟设备，就是实现多用户多进程访问输入输出设备原理：通过缓冲区缓冲多个请求到队列中，通过模拟输入输出井来缓冲输入输出进程优点：实现虚拟设备，多台虚拟设备共用共享一个物理设备，每个进程不会感觉到时共享设备，而是独享设备2.7网络操作系统2.8分布式操作系统3.数据库系统3.1数据库管理系统DBMS数据库系统DBS包括4个组成部分：数据库、硬件、软件、数据库管理员（DBA）数据库管理方式的特点:1.复杂的数据模型来标识数据结构2.与应用程序的独立性，物理和逻

21、辑上的独立3.提供用户访问接口4.并发控制、恢复、完整性和安全性5.灵活性3.2数据库模式1.三级模式外模式-用户级，用户视图概念模式-DBA视图内模式-物理模式，数据库文件的物理存储二级映射1.外模式-概念模式映射2.概念模式-内模式映射二级独立1.物理独立-用户应用于物理存储独立，各自更改不影响对方2.逻辑独立-用户应用独立与逻辑存储，各自修改不相互影响三个抽象级别用户级，用户视图，对应与外模式概念级，DBA视图，对应概念模式物理级，内部视图，对应与内模式3.3数据模型3.3.1关系模型分类概念模型（用于数据库设计）包括：E-R实体-联系模型基本数据模型（用于数据库建模）包括：层次模型网状

22、模型关系模型面向对象模型基本数据模型组成1.数据结构-系统静态特性2.数据操作-系统动态特性3.完整性约束-完整性规则3.3.2关系模型关系模型基本概念：1.域就是属性的取值范围2.属性就是一列名称3.元组就是一条数据4.关系就是表与表之间的关联关系5.主属性就是主键6.非主属性就是非主键7.分量就是一个元组中的一列属性值1.关系型数据库的模型DB=STUDENT(name,age,work,sex,birthday), TEACHER(name,age,work)2.关系表与表之间的关系3.3.3规范化理论1.存储异常问题：数据冗余，拆表，冗余的数据放到另外一张表中，进行关联修改异常，一堆多

23、关系设置，不要吧动态信息冗余到各条记录后面，防止共同属性修改导致需要修改几百条引用的信息插入异常，拆表问题删除异常，拆表问题，冗余数据在一起，导致删除某条数据冗余的数据同时被删除因为是一条记录的不同属性2.函数依赖3.范式概念：主属性，关键属性，可唯一标识一个元组的属性组（学号+姓名+性别，身份证号+姓名+性别+年龄）候选码，可唯一标识一个元组的1个主属性（如身份证号，学号）范式：第一范式（1NF）,各个属性不可分割第二范式（2NF），如果非主属性完全依赖候选码并且是1NF第三范式（3NF），满足1NF，非主属性不依赖候选码BC范式（BCNF）,满足1NF，全部属性都不依赖于候选码3.4数据操

24、作3.4.1集合运算交集，RS，共同的元素并集，RS，全部元素差，R-S（R中有但S中没有的元素），S-R(S中有R中没有的元素)笛卡尔积（X），RS，集合乘法例如a,b,c1,2=a1,a2,b1,b2,c1,c2,笛卡尔积后的元组数量=R的数量*S的数量3.4.2关系运算1.投影，取若干列2.选择，根据条件筛选元组3.自然连接，根据相同的键值进行关联4.左右外链接，以哪个为主，为主的要全属性5.完全外链接，2方为主的链接3.4.3元组演算3.4.4数据库访问接口1.专用接口2.ODBC应用程序、驱动管理、驱动、数据源3.JDBCjava数据库连接3.5数据库的控制功能事务ACID特性A:原

25、子性，要么全做要么全不做C:一致性，数据库状态一致性I:隔离性，事务间互不干扰D:持久性，事务提交后将永久改变数据，即将数据写入磁盘事务关键事件：开始事务begin transaction提交事务commit回滚事务ROLLBACK3.5.1并发控制1.并发操作的问题：丢失修改，同事读取，不同时提交，先提交的被后提交的覆盖。不可重复读，读取后有事务修改了该数据，导致再次读取时值不同读脏数据，修改后撤销，导致修改后撤销前读取的值成为脏数据2.封锁的类型解决并发问题的方法：排它锁（X锁），只能加X锁的事务读取及修改该数据共享锁（S锁），可共同读取但均不可修改3.封锁协议：一级协议，加X锁二级协议，

26、一级协议前加S锁三级协议，一级协议前加S锁至事务结束两段锁，扩展阶段是申请锁，加锁前申请锁，收缩阶段，释放锁，释放期间不允许申请锁，容易发生死锁颗粒度：颗粒度小并发性高开销大颗粒度大并发性低开销小4.死锁：资源附加多种锁，然后事务互相等待对方解锁导致死锁。解决方法：预防法，顺序申请，将申请的事务排队编号，逐个申请解除法，需要2个程序，一个检测死锁程序，一个解锁程序3.5.2备份与恢复技术引发系统故障原因大致如下：事务内部的故障系统范围内的故障，系统问题引起的故障介质故障，硬件故障计算机病毒1.数据备份冷备份：拷贝数据库文件到磁盘，缺点需要数据库停止使用后才可以拷贝热备份：通过语句导出数据，缺点

27、导出过程中有修改会导致备份的数据与库中的数据不一致增量备份：每次只备份修改的部分，加入到之前备份的数据中2.日志文件数据库运行过程中的全部操作都记录在日志中，包括数据备份时也叫加入日志，防止备份过程中的修改，通过日志可以知道备份库与现库的差异先修改日志原则：修改数据前要先存到日志中后再修改数据库3.数据恢复redo重做，undo撤销或未做完1）事务故障的恢复：此过程是系统自动完成的步骤：反向扫描日志文件，查找事务的操作对事务的更新进行逆操作继续反向扫描日志文件，继续查找事务操作继续执行上述过程直至读到此事务的开始标记为止2）系统故障的恢复：在系统重启时自动完成的正向扫描日志文件，找出故障发生前

28、已经提交的事务标记入重做队列，未完成的事务标记入撤销队列对撤销队列中的事务进行撤销操作，反向扫描日志文件将UNDO事务的更新操作执行逆操作对重做队列中的各个事务进行重做处理，正向扫描日志文件对每个redo事务执行日志文件登记的操作3）介质故障与病毒破坏的恢复恢复近期数据库备份脚本从故障点开始反向扫描日志，将已提交的事务标记入redo队列从其实点开始正向扫描日志，将redo的事务重做，并恢复至故障前某一时刻的状态4）有检查点的恢复技术建立检查点，每个检查点都记录当前状态的全部事务清单3.5.3数据库的安全性1.用户认证口令认证，用户名密码强身份认证，如证书，智能卡，指纹等2.用户角色一般3类角色

29、1.数据库登陆角色，只能查2.数据库资源管理，可以修改数据3.DBA，可以创建用户创建表，授权与削权3.数据授权库级别：可访问授权库内的全部内容表级别：可访问授权的表行级别：某表的某些行属性级别：某些属性静态授权：自己创建的数据自带权限动态授权：管理员给予的权限4数据库视图视图的功能：限制到行限制到列多表关联统计信息，如count（*）等5.审计功能DBA对数据库的时候监督，叫审计事后审计，事前评审3.5.4数据库的完整性1.完整性约束条件：对象是：关系，元组，列如：主键不能为空，外键不可以修改等2.完整性控制分为实体完整性，参照完整性如：非空，大于0等，本表的外键值必须对应外键表的主键而且该

30、主键必须存在外键级联操作，如级联删除等4.触发器triger,触发器就是在触发事件发生时必然执行结果事件触发器有对实体完整性保护以及安全性保护3.5.5数据库性能数据库性能优化1.sql优化2.数据库参数调优3.查询优化，如大表拆小表，建立索引，少用嵌套查询，联合表查询，IN语句中将出现频繁的字段放在前面，尽量不用OR用2条语句来实现3.6数据库设计与建模3.6.1数据库设计阶段1.规划2.需求分析3.概念设计，抽象需求中的对象4.逻辑设计，建模如类图，powerdesigner等5.物理设计（建库），将模型创建到数据库中3.6.2设计约束和原则设计约束包括如下：查询响应时间的上限系统破坏后的

31、恢复时间维护安全性和完整性必要的特殊数据等等3.6.3实体联系模型实体联系模型E-R图1.组成要素：实体（矩形），属性（圆形），联系（菱形）2.实体联系类型：1对多，1对1，多对多（联系也是可以有独立的属性的）3.E-R图集成根据模块分别进行设计后，将多个E-R图集成起来形成整体的E-R图，可一次性集成也可逐步集成，会出现属性冲突（相同的属性不同的类型），命名冲突（表明相同等），结构冲突（属性与实体的变换，比如有的存的是一个属性，而有的存的是这个关联实体）等问题需要调整4.E-R图转成关系模型就是讲E-R图中的实体转换成数据库表3.7常见的关系型数据库oracle,mysql,db2(IBM)

32、sqlserver(MS),sybase,informix(IBM)3.8分布式数据库系统、分布式数据库特点：安全性，多副本可扩展性降低成本3.8.1分布式数据库系统1.分布式数据存储1）数据分配：集中式，数据都放在同一地点分割式，各个节点分别存储部分数据，所有节点的数据并集为全部数据全复制式，各个节点存全部完整数据，也就是多个备份混合模式，数据多块分别存储并有备份2）数据分片：存储的数据不是完整的而是一个片段，多个片段组成完整视图分片方式如下：水平，元组分片垂直，属性分片混合，元组+属性分片分片原则：完整性重构条件，随时重建不相交条件，各个数据片段互相不重叠2.分布式数据库系统体系结构全局

33、外模式，用户视图全局概念模式，逻辑模型分片模式分布模式，处理分散的分片，完整性处理分布式数据库的透明性：分片透明性位置透明性局部数据模型透明性3.8.2分布式数据库管理系统功能：接受用户请求访问网络数据字典进行分布式处理通信接口功能数据迁移组成：LDBMS(局部DBMS)GDBMS(全局DBMS)全局数据字典，提供全局公共属性通信管理总结：局部管理，场地自治全局管理，协调全局3.9数据仓库3.9.1联机分析处理OLAP联机分析处理，是多维分析工具分析方法：1.钻取，层次维度加深2.切片和切块3.旋转，互换维度联机分析处理实现方式1.ROLAP，关系型数据库为核心2.MOLAP，多维型数据组织方

34、式为核心3.HOLAP,混合型OLAP就是多维度的方式组织数据，例如立方体，然后通过切片、切块、钻取、旋转的方式获取数组3.9.2数据仓库的概念数据仓库特征：1.面向主题，关系型数据库是面向事务处理及系统业务，而数据仓库是关心与某个主题相关的全部信息2.集成的，业务系统的数据库是相互独立的或异构的，而数据仓库是将多个业务异构库，通过ETL交换到同构的库中3.相对稳定，关系型库经常更新，而数据仓库要保留一切数据定期进行更新与加载4.随时间变化，关系型数据库只关心某时间段的数据，而数据仓库的数据时间跨度较大，几年或几十年，可反映历史变化的数据仓库反映历史变化的表现1.存储的数据久远2.每个时间点的

35、数据均存储，包括随时间发展的过程数据3.包含时间元素如在某年发生的某时发生的或某秒发生的事件，例如，每年5月份大概率发生的事件是什么数据仓库的分类1.企业仓库，收集各个企业应用的全部操作数据2.数据集市，对特定用户相关的有用的全部数据是企业仓库的子集3.虚拟仓库，是数据仓库的视图集合数据聚集与立方体数据仓库是多维度的，也就是说是从多角度来观察某件事3个维度形成的数据块叫立方体，超过3个维度叫超立方或超维度优点：提高OLAP的响应速度，减少重复计算3.9.3数据仓库的结构1.参考框架数据仓库的应用流程业务系统-（抽取-数据准备区-）ETL-数据仓库-数据集市/只是挖掘库-应用工具-用户使用全程由

36、管理工具进行管理2.数据仓库体系结构数据源数据ETL+组织数据集市OLAP，对集市及数据仓库进行联机分析处理辅助管理工具集，包括查询工具，报表工具，分析工具数据挖掘工具等3.10数据挖掘技术3.10.1数据挖掘的5类功能1.预测趋势和行为2.关联分析，从一件事情联系到其他事情3.聚类，把有共性的事件汇聚到一起4.概念描述，对某类对象的内涵进行描述5.偏差检测，检测与分析目标偏差较大的信息3.10.2数据挖掘常用技术数据挖掘的方法1.决策树2.神经网络，参考人脑，采用权值分析3.遗传算法，参考生物进化学，通过繁殖下一代找出优质的一代4.关联挖掘，就是从一件事联系到其他事数据挖掘分析方法分类1.关

37、联分析，顺藤摸瓜2.序列分析，事件的连续性3.聚类分析，根据共同点进行分类4.分类分析，根据分类的方式方法进行分析，给各个对象加分类标示5.预测6.事件序列分析，随时间推移，找出规律及趋势来预测未来走势3.10.3数据挖掘的流程数据挖掘流程1.问题定义2.建立数据挖掘库3.分析数据4.调整数据5.模型化6.评价和解释，对建立的模型进行评审3.10.4数据挖掘技术的应用1.空间数据挖掘2.多媒体数据挖掘3.文本数据挖掘4嵌入式系统4.1嵌入式系统概论4.1.1嵌入式系统的特点1.系统专用性强2.软硬件依赖性强3.系统实时性强4.处理器专用5.多种技术紧密结合6.系统透明性7.系统资源受限RTES

38、实时嵌入式系统概念特性：1.逻辑正确性（功能正确性），结果正确2.时间正确性，在规定的时间内完成3.死线，最迟完成时间，如果超过这个时间会引起严重后果4.实时系统，实时性RTES系统分类1.硬RTES，超过死线就失败，必须满足死线要求。2.软RTES，超过死线不会失败，但是收益降低。4.2 嵌入式的基本结构4.2.1硬件体系结构嵌入式系统处理器分类1.嵌入式微处理器，将系统软硬件集成到一块电路板上，又叫单板机2.嵌入式微控制器，将系统集成到一块芯片中，又叫单片机3.嵌入式数据自信号处理器，信号分析4.嵌入式片上系统，系统功能模块及存储等集成到芯片上4.3嵌入式操作系统4.3.1EOS特点与分类

39、1.微型化，小2.代码质量高，精简3.专业化，专业领域使用4.实时性强5.可裁剪可配置实时性分类1.实时嵌入式操作系RTOS2.非实时性嵌入式操作系统4.3.3多任务调度机制1.任务，就是线程2.任务对象，包括ID,优先级，任务控制块，任务名称3.多任务4.调度器，用于调度任务执行5.可调度实体6.上下文切换，从一个任务切换到另一个任务，上下文切换耗时称作，上下文切换开销7.可重入性，任务可以中断，以及继续执行8.分发器，用于执行上下文切换工作调度算法1.优先级的抢占调度，静态与动态，静态优先级固定，动态优先级可变2.时间轮转调度，抢占，可将运行中的时间片暂停后执行其他任务，执行完后再回复暂停

40、的任务4.3.4内核对象1.信号量分类：二值信号量（并发），计数信号量（同步），互斥信号量（互斥）2.消息队列为了任务消息的同步，类似一个缓存队列3.管道用于任务同步，一个入口一个出口4.事件用于存储任务的寄存器，又叫事件寄存器5.信号事件发生时的软终端6.条件变量是事物申请资源等待的条件4.3.5内核服务1.异常与中断2.计时器3.I/O管理4.4嵌入式系统数据库4.4.1EOS环境特点1.设备随时移动2.网络频繁断接3.网络条件多样化4.通信能力不对称4.4.2EDBMS关键技术1.嵌入式DBMS，移动端的独立数据库2.同步服务器，用于同步嵌入式数据库与主数据库数据的同步3.数据服务器，主

41、数据库4.连接网络，多种联网方式移动DBMS关键技术1.数据的一致性2.高效的事务处理3.数据的安全性移动DBMS特性1.微核结构，由于资源及空间有限2.标准SQL的支持3.事务管理功能4.数据同步机制5.支持多种链接协议6.完善的数据库管理功能7.支持多种EOS4.5嵌入式系统网络1.FCS现场总线控制系统，运用现场总线链接各个移动系统成互通网络,可双向传输4.6嵌入式系统开发1.开发环境：CPD（交叉平台开发方法）也就是开发在宿主机上，运行在嵌入式环境也可能是模拟器2.开发过程：项目计划，可行性分析，需求分析，概要设计，详细设计，程序建立，下载，调试，固话，测试运行3.调试方法：直接调试（

42、下载到嵌入式设备上调试），调试监控法（代码在宿主机上，运行在嵌入式设备上，通过宿主机与嵌入式设备连接后进行调试），在线仿真法（用ICE模拟目标机），片上调试法，模拟器法（在宿主机上安装模拟器软件）4.7嵌入式系统耗能问题1.电源管理，动态电压调节2.动态电源管理5数据通信与计算机网络5.1数据通信基础知识5.1.1信道特性1.码元与比特波特率是每秒传输多少个码元比特率是每秒传输多少数据量如果1波特传输1个码元，1个码元携带1bit的数据则 波特=比特2.信道极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N)bpsS/N（带宽/噪声），当带宽远远大于噪声时为极限的传输速率，但是实际噪声的存在使得速度不

43、会达到极限速率的3.码元与调制技术 N n1.ASK 2-12.FSK 2-13.PSK 2-14.DPSK 4-25.QPSK 4-2码元种类数N与携带比特位数n，n=log2N数据速率 R=Blog2NB:码元速率,N：码元种类数5.1.2数据调制与编码1.模拟通道传送模拟数据，方法有：调幅AM(如收音机)，调频FM，调相PM2.数字通道传送模拟数据，方法脉码调制PCM，就是讲模拟信号量化后转化为二进制代码3.模拟通道传送数字数据，如电话线拨号上网4.数字通道传送数字数据5.2网络体系结构5.2.1网络分类1.局域网LAN，距离100米-2万5千米，速度4M-1G，成本低2.广域网WAN，距离远可跨城，速率低，成本高，高速广域网ISDN综合业务数字网，ADSL非对称数字用户线路3.城域网MAN，距离介于局域网与广域网之间，主要技术DQDB5.2.2网络互联模型OSI/RM1.物理层，传输2进制信号，CSMA/CD2.数据链路层，IEEE802规范，传输帧信息3.网络层，分组路由选择,IP,ICMP,IGMP,ARP,RARP4.传输层，端到端链接,TCP,UDP5.会话层，通信6.表示层，数据表示,JPS,GIF,AV