数据库系统实现复习提纲.doc.doc

复习提纲2015 1.数据库管理系统主要包括存储管理器、查询处理器和事务管理器等几个子系统。 2.DBMS从接受查询请求到返回结果的整个运行过程。（有图）（简答，问答） Step 1:用户向DBMS发出调用数据库数据的命令 Step 2:DBMS对命令进行语法检查、语义检查、存取权限检查，决定是否执行该命令 Step 3:DBMS执行查询优化，把命令转换为一串单记录的存取操作序列 Step 4:执行存取操作序列（反复执行以下各步，直至结束） Step 5:DBMS首先在缓冲区内查找记录，若找到转10，否则转6 Step 6:DBMS查看存储模式，决定从哪个文件存取哪个物理记录 Step 7:DBMS根据6的结果，向操作系统发出读取记录的命令 Step 8:操作系统执行读取数据的命令 Step 9:操作系统将数据从数据库存储区送到系统缓冲区 Step 10:DBMS根据用户命令和数据字典的内容导出用户所要读取的数据格式 Step 11:DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到用户工作区 Step 12:DBMS将执行状态信息返回给用户 3.存储管理器负责管理的数据包括目标数据、元数据、索引和日志等，这些数据保存在磁盘上。 4.磁盘结构及磁盘容量的计算。（填空题） 磁盘控制器： 控制一个或多个磁盘的小处理器，功能如下, 定位磁头到一个特定的半径位置。 选择一个准备读写的盘面，从位于该盘面的磁头下的磁道上选择一个扇区。并识别何时该扇区正开始移动到磁头下面。 将从该扇区读取的二进制位传送到主存储，或将从主存要写入的二进制位传送到该扇区。 为所写扇区附加校验和，并在读取扇区时检查它。 进行坏扇区的重映射。 硬盘容量 = 柱面数 (表示每面盘面上有几条磁道，一般总数是1024) × 磁头数(表示盘面数) × 扇区数（表示每条磁道有几个扇区，一般总数是64）× 扇区(存储基本单元，大小一般为512B/4KB) 5.一次磁盘访问（I/O）的时间包括寻道时间（占时多）、定位时间（中）和读取时间（小），相互关系。 6.磁盘块存取的优化方法。（调度那些，双缓冲，什么鬼）（填空，简答） 在主存储器中对块进行缓冲以减少块的读写次数 按柱面组织数据 使用多个磁盘 磁盘镜像 磁盘臂调度-- 电梯算法 利用非易失性RAM作为写缓冲 预读和双缓冲 日志磁盘 7.RAID具有提高性能和提高可靠性能两方面的作用。（填空题） Redundant Arrays of Inexpensive Disks 价格上，大量廉价的磁盘比少量昂贵的大磁盘合算得多 性能上，使用大量磁盘可以提高数据的并行存取 可靠性上，冗余数据可以存放在多个磁盘上，因此一个磁盘的故障不会导致数据丢失 RAID级别 RAID 0级：块级拆分，无冗余 RAID 1级：带块级拆分的磁盘镜像 RAID 2级：内存风格的纠错码组织结构 RAID 3级：位交叉的奇偶校验组织结构 RAID 4级：块交叉的奇偶校验组织结构 RAID 5级：块交叉的分布奇偶校验位的组织结构 RAID 6级：P+Q冗余方案 8.重点掌握RAID4（块级拆分，奇偶校验）、RAID5（块级拆分，）和RAID6（提供两个冗余盘，允许两个盘出现故障）优缺点（填空简答） RAID 4 假定:有4个数据盘和一个冗余盘 读出数据，与从任何一个磁盘读块没有差别； 写数据需要2次磁盘读和2次磁盘写操作。 RAID 5 将数据和奇偶校验位都分布到所有的N+1个磁盘上；对每个块，一个磁盘存储奇偶校验位，其余磁盘存储数据 例如由5个磁盘组成的阵列，第n块的奇偶校验位存储在第(n mod 5)+1上，其余4个磁盘的第n块存储了对应这个块的实际数据 奇偶校验块不能和这个块对应的数据存储在同一个磁盘上 所有磁盘都参与对读请求的服务，而RAID 4中奇偶校验磁盘不参与读操作 RAID 5包容了RAID 4，同时在相同成本下，提供了更好的读写性能 RAID 6 类似于RAID 5，存储了额外的冗余信息 不采用奇偶校验位的方法，使用类似Reed-Solomon码的编码 对每4位数据存储2位冗余信息 可以容忍两个磁盘发生故障 9.缓冲区管理工作流程。（还有数据结构，填空简答） 数据结构和流程: 每个frame包括：pin_count,dirty pin_count:正在访问该frame的事务的个数 Dirty:已经被修改过的Frame 请求处理的流程 查看Buffer pool是否包含此页，如没有，则 找一个pin_count为0的frame，pin_count++ 如dirty为true,则将其写入磁盘 将相应的页读入此frame 将frame的地址返回 10.文件中定长纪录的组织方法，纪录id（页号，块号）的组成。 11.文件中变长纪录的组织方法，纪录id（