㈠ 請教!成為一名合格的資料庫工程師需掌握那些知識技能
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你們交流。
2004資料庫系統工程師級大綱
一、考試說明
1.考試要求
(1)掌握計算機體系結構以及各主要部件的性能和基本工作原理;
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(2)掌握操作系統、程序設計語言的基礎知識,了解編譯程序的基本知識;
(3)熟練掌握常用數據結構和常用演算法;
(4)熟悉軟體工程和軟體開發項目管理的基礎知識;
(5)熟悉計算機網路的原理和技術;
(6)掌握資料庫原理及基本理論;
(7)掌握常用的大型資料庫管理系統的應用技術;
(8)掌握資料庫應用系統的設計方法和開發過程;
(9)熟悉資料庫系統的管理和維護方法,了解相關的安全技術;
(10)了解資料庫發展趨勢與新技術;
(11)掌握常用信息技術標准、安全性,以及有關法律、法規的基本知識;
(12)了解信息化、計算機應用的基礎知識;
(13)正確閱讀和理解計算機領域的英文資料。
2. 通過本考試的合格人員能參與應用信息系統的規劃、設計、構建、運行和管理,能按照用戶需求,設計、建立、運行、維護高質量的資料庫和數據倉庫;作為數據管理員管理信息系統中的數據資源,作為資料庫管理員建立和維護核心資料庫;擔任資料庫系統有關的技術支持,同時具備一定的網路結構設計及組網能力;具有工程師的實際工作能力和業務水平,能指導計算機技術與軟體專業助理工程師(或技術員)工作。
3. 本考試設置的科目包括
(1)信息系統知識,考試時間為150分鍾,筆試;
(2)資料庫系統設計與管理,考試時間為150分鍾,筆試。
二、考試范圍
考試科目1:信息系統知識
1. 計算機系統知識
1.1 硬體知識
1.1.1 計算機體系結構和主要部件的基本工作原理
?CPU和存儲器的組成、性能、基本工作原理
?常用I/O設備、通信設備的性能,以及基本工作原理
?I/O介面的功能、類型和特點
?CISC/RISC,流水線操作,多處理機,並行處理
1.1.2 存儲系統
?虛擬存儲器基本工作原理,多級存儲體系
?RAID類型和特性
1.1.3 安全性、可靠性與系統性能評測基礎知識
?診斷與容錯
?系統可靠性分析評價
? 計算機系統性能評測方法
1.2 數據結構與演算法
1.2.1 常用數據結構
?數組(靜態數組、動態數組)
?線性表、鏈表(單向鏈表、雙向鏈表、循環鏈表)
?棧和隊列
?樹(二叉樹、查找樹、平衡樹、遍歷樹、堆)、圖、集合的定義、存儲和操作
?Hash(存儲位置計算、碰撞處理)
1.2.2 常用演算法
?排序演算法、查找演算法、數值計算、字元串處理、數據壓縮演算法、遞歸演算法、圖的相關演算法
?演算法與數據結構的關系,演算法效率,演算法設計,演算法描述(流程圖、偽代碼、決策表),演算法的復雜性
1.3 軟體知識
1.3.1 操作系統知識
?操作系統的類型、特徵、地位、內核(中斷控制)、進程、線程概念
?處理機管理(狀態轉換、同步與互斥、信號燈、分時輪轉、搶占、死鎖)
?存儲管理(主存保護、動態連接分配、分段、分頁、虛存)
?設備管理(I/O控制、假離線、磁碟調度)
?文件管理(文件目錄、文件的結構和組織、存取方法、存取控制、恢復處理、共享和安全)
?作業管理(作業調度、作業控制語言(JCL)、多道程序設計)
?漢字處理,多媒體處理,人機界面
?網路操作系統和嵌入式操作系統基礎知識
?操作系統的配置
1.3.2 程序設計語言和語言處理程序的知識
? 匯編、編譯、解釋系統的基礎知識和基本工作原理
? 程序設計語言的基本成分:數據、運算、控制和傳輸,程序調用的實現機制
? 各類程序設計語言的主要特點和適用情況
1.4 計算機網路知識
?網路體系結構(網路拓撲、OSI/RM、基本的網路協議)
?傳輸介質,傳輸技術,傳輸方法,傳輸控制
?常用網路設備和各類通信設備
?Client/Server結構、Browser/Server結構、Browser/Web/Datebase結構
?LAN拓撲,存取控制,LAN的組網,LAN間連接,LAN-WAN連接
?網際網路基礎知識及應用
?網路軟體
?網路管理
?網路性能分析
?網路有關的法律、法規
2. 資料庫技術
2.1 資料庫技術基礎
2.1.1 資料庫模型
?資料庫系統的三級模式(概念模式、外模式、內模式),兩級映像(概念模式/外模式、外模式/內模式)
?資料庫模型:數據模型的組成要素,概念數據模型ER圖(實體、屬性、關系),邏輯數據模型(關系模型、層次模型、網路模型)
2.1.2 資料庫管理系統的功能和特徵
?主要功能(資料庫定義、資料庫操作、資料庫控制、事務管理、用戶視圖)
?特徵(確保數據獨立性、資料庫存取、同時執行過程、排它控制、故障恢復、安全性、完整性)
?RDB(關系資料庫),OODB(面向對象資料庫),ORDB(對象關系資料庫),NDB(網狀資料庫)
?幾種常用Web資料庫的特點
2.1.3 資料庫系統體系結構
? 集中式資料庫系統
? Client/Server資料庫系統
? 並行資料庫系統
? 分布式資料庫系統
? 對象關系資料庫系統
2.2 數據操作
2.2.1 關系運算
?關系代數運算(並、交、差、笛卡兒積、選擇、投影、連接、除)
?元組演算
?完整性約束
2.2.2 關系資料庫標准語言(SQL)
?SQL的功能與特點
?用SQL進行數據定義(表、視圖、索引、約束)
?用SQL進行數據操作(數據檢索、數據插入/刪除/更新、觸發控制)
?安全性和授權
?程序中的API,嵌入SQL
2.3 資料庫的控制功能
?資料庫事務管理(ACID屬性)
?資料庫備份與恢復技術(UNDO、REDO)
?並發控制
2.4 資料庫設計基礎理論
2.4.1 關系資料庫設計
?函數依賴
?規范化(第一範式、第二範式、第三範式、BC範式、第四範式、第五範式)
?模式分解及分解應遵循的原則
2.4.2 對象關系資料庫設計
?嵌套關系、 復雜類型,繼承與引用類型
?與復雜類型有關的查詢
?SQL中的函數與過程
?對象關系
2.5 數據挖掘和數據倉庫基礎知識
?數據挖掘應用和分類
?關聯規則、聚類
?數據倉庫的成分
?數據倉庫的模式
2.6 多媒體基本知識
2.6.1 多媒體技術基本概念
?多媒體系統基礎知識
?常用多媒體文件格式
2.6.2 多媒體壓縮編碼技術
?多媒體壓縮編碼技術
?統計編碼
?預測編碼
?編碼的國際標准
2.6.3多媒體技術應用
?簡單圖形的繪制,圖像文件的處理方法
?音頻和視頻信息的應用
?多媒體應用開發過程
2.7 系統性能知識
?性能計算(響應時間、吞吐量、周轉時間)
?性能指標和性能設計
?性能測試和性能評估
2.8 計算機應用基礎知識
?信息管理、數據處理、輔助設計、科學計算,人工智慧等基礎知識
?遠程通信服務及相關通信協議基礎知識
3. 系統開發和運行維護知識
3.1 軟體工程、軟體過程改進和軟體開發項目管理知識
?軟體工程知識
?軟體開發生命周期階段目標和任務
?軟體開發項目基礎知識(時間管理、成本管理、質量管理、人力資源管理、風險管理等)及其常用管理工具
?主要的軟體開發方法(生命周期法、原型法、面向對象法、CASE)
?軟體開發工具與環境知識
?軟體質量管理基礎知識
?軟體過程改進基礎知識
?軟體開發過程評估、軟體能力成熟度評估的基礎知識
3.2 系統分析基礎知識
?系統分析的目的和任務
?結構化分析方法(數據流圖(DFD)和數據字典(DD),實體關系圖(ERD),描述加工處理的結構化語言)
?統一建模語言(UML)
?系統規格說明書
3.3 系統設計知識
?系統設計的目的和任務
?結構化設計方法和工具(系統流程圖、HIPO圖、控制流程圖)
?系統總體結構設計(總體布局,設計原則,模塊結構設計,數據存取設計,系統配置方案)
?系統詳細設計(代碼設計、資料庫設計、用戶界面設計、處理過程設計)
?系統設計說明書
3.4 系統實施知識
?系統實施的主要任務
?結構化程序設計、面向對象程序設計、可視化程序設計
?程序設計語言的選擇、程序設計風格
?系統測試的目的、類型,系統測試方法(黑盒測試、白盒測試、灰盒測試)
?測試設計和管理(錯誤曲線、錯誤排除、收斂、注入故障、測試試用例設計、系統測試報告)
?系統轉換基礎知識
3.5 系統運行和維護知識
?系統運行管理知識
?系統維護知識
?系統評價知識
4. 安全性知識
?安全性基本概念(網路安全、操作系統安全、資料庫安全)
?計算機病毒的防治,計算機犯罪的防範,容災
?訪問控制、防闖入、安全管理措施
?加密與解密機制
?風險分析、風險類型、抗風險措施和內部控制
5.標准化知識
?標准化意識,標准化的發展,標准出台過程
?國際標准、國家標准、行業標准、企業標准基本知識
?代碼標准、文件格式標准、安全標准軟體開發規范和文檔標准
?標准化機構
6.信息化基礎知識
?信息化意識
?全球信息化趨勢、國家信息化戰略、企業信息化戰略和策略
?有關的法律、法規
?遠程教育、電子商務、電子政務等基礎知識
?企業信息資源管理基礎知識
7.計算機專業英語
?掌握計算機技術的基本詞彙
?能正確閱讀和理解計算機領域的英文資料
考試科目2:資料庫系統設計與管理
1.資料庫設計
1.1理解系統需求說明
?了解用戶需求、確定系統范圍
?確定應用系統資料庫的各種關系
?現有環境與新系統環境的關系
?新系統中的數據項、數據字典、數據流
1.2 系統開發的准備
?選擇開發方法,准備開發環境,制訂開發計劃
1.3 設計系統功能
?選擇系統機構,設計各子系統的功能和介面,設計安全性策略、需求和實現方法,制定詳細的工作流和數據流
1.4 資料庫設計
1.4.1 設計數據模型
?概念結構設計(設計ER模型)
?邏輯結構設計(轉換成DBMS所能接收的數據模型)
?評審設計
1.4.2 物理結構設計
?設計方法與內容
?存取方法的選擇
?評審設計與性能預測
1.4.3 資料庫實施與維護
?數據載入與應用程序調試
?資料庫試運行
?資料庫運行與維護
1.4.4 資料庫的保護
?資料庫的備份與恢復
?資料庫的安全性
?資料庫的完整性
?資料庫的並發控制
1.5 編寫外部設計文檔
?編寫系統說明書(系統配置圖、各子系統關系圖、系統流程圖,系統功能說明、輸入輸出規格說明、數據規格說明、用戶手冊框架)
?設計系統測試要求
1.6 設計評審
2. 資料庫應用系統設計
2.1 設計資料庫應用系統結構
?信息系統的架構(如Client/Server)與DBMS
?多用戶資料庫環境(文件伺服器體系結構、Client/Server體系結構)
?大規模資料庫和並行計算機體系結構(SMP、MPP)
?中間件角色和相關工具
?按構件分解,確定構件功能規格以及構件之間的介面
2.2 設計輸入輸出
?屏幕界面設計,設計輸入輸出檢查方法和檢查信息
?資料庫交互與連接(掌握C程序設計語言,以及Java、Visual Basic、Visual C++、PowerBuilder、Delphi中任一種開發工具與資料庫互連的方法(如何與資料庫伺服器溝通))
2.3 設計物理數據
?分析事務在資料庫上運行的頻率和性能要求,確定邏輯數據組織方式、存儲介質,設計索引結構和處理方式
?將邏輯數據結構變換成物理數據結構,計算容量(空間代價),確定存取方法(時間效率)、系統配置(維護代價)並進行優化
2.4 設計安全體系
?明確安全等級
?資料庫的登錄方式
?資料庫訪問
?許可(對象許可、命令許可、授權許可的方法)
2.5 應用程序開發
2.5.1 應用程序開發
?選擇應用程序開發平台
?系統實施順序
?框架開發
?基礎小組的程序開發
?源代碼控制
?版本控制
2.5.2 模塊劃分(原則、方法、標准)
2.5.3 編寫程序設計文檔
?模塊規格說明書(功能和介面說明、程序處理邏輯的描述、輸入輸出數據格式的描述)
?測試要求說明書(測試類型和目標,測試用例,測試方法)
2.5.4 程序設計評審
2.6 編寫應用系統設計文檔
?系統配置說明、構件劃分圖、構件間的介面、構件處理說明、屏幕設計文檔、報表設計文檔、程序設計文檔、文件設計文檔、資料庫設計文檔
2.7 設計評審
3. 資料庫應用系統實施
3.1 整個系統的配置與管理
3.2 常用資料庫管理系統的應用(SQL Server、Oracle、Sybase、DB2、Access或Visual Foxpro)
?創建資料庫
?創建表、創建索引、創建視圖、創建約束、創建UDDT(用戶自定義類型)
?創建和管理觸發器
?建立安全體系
3.3 資料庫應用系統安裝
?擬定系統安裝計劃(考慮費用、客戶關系、雇員關系、後勤關系和風險等因素)
?擬定人力資源使用計劃(組織機構安排的合理性)
?直接安裝(安裝新系統並使系統快速進入運行狀態)
?並行安裝(新舊系統並行運行一段時間)
?階段安裝(經過一系列的步驟和階段使新系統各部分逐步投入運行)
3.4 資料庫應用系統測試
?擬定測試目標、計劃、方法與步驟
?數據載入,准備測試數據
?指導應用程序員進行模塊測試進行驗收
?准備系統集成測試環境測試工具
?寫出資料庫運行測試報告
3.5 培訓與用戶支持
4.資料庫系統的運行和管理
4.1 資料庫系統的運行計劃
?運行策略的確定
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?確定資料庫系統報警對象和報警方式
?資料庫系統的管理計劃(執行,故障/恢復,安全性,完整性,用戶培訓和維護)
4.2 資料庫系統的運行和維護
?新舊系統的轉換
?收集和分析報警數據(執行報警、故障報警、安全報警)
?連續穩定的運行
?資料庫維護(資料庫重構、安全視圖的評價和驗證、文檔維護)
?資料庫系統的運行統計(收集、分析、提出改進措施)
?關於運行標准和標准改進一致性的建議
?資料庫系統的審計
4.3 資料庫管理
?數據字典和數據倉庫的管理
?數據完整性維護和管理(實體完整性、參照完整性)
?資料庫物理結構的管理(保證數據不推遲訪問)
?資料庫空間及碎片管理
?備份和恢復(順序、日誌(審計痕跡)、檢查點)
?死鎖管理(集中式、分布式)
?並發控制(可串列性、鎖機制、時間戳、優化)
?數據安全性管理(加密、安全、訪問控制、視圖、有效性確認規則)
?資料庫管理員(DBA)職責
4.4 性能調整
?SQL語句的編碼檢驗
?表設計的評價
?索引的改進
?物理分配的改進
?設備增強
?資料庫性能優化
4.5 用戶支持
?用戶培訓
?售後服務
5. SQL
5.1 資料庫語言
?資料庫語言的要素
?資料庫語言的使用方式(互動式和嵌入式)
5.2 SQL概述
?SQL語句的特徵
?SQL語句的基本成分
5.3 資料庫定義
?創建資料庫(Create Datebase)、創建表(Create Table)
?定義數據完整性
?修改表(Alter Table)、刪除表(Drop Table)
?定義索引(Create Index)、刪除索引(Drop Index)
?定義視圖(Create View)、刪除視圖(Drop View)、更新視圖
5.4 數據操作
?Select語句的基本機構
?簡單查詢
?SQL中的選擇、投影
?字元串比較,涉及空值的比較
?日期時間,布爾值,輸出排序
?多表查詢
?避免屬性歧義
?SQL中的連接、並、交、差
?SQL中的元組變數
?子查詢
5.5 完整性控制與安全機制
?主鍵(Primary Key)約束
?外鍵(Foreign Key)約束
?屬性值上的約束(Null、Check、Create Domain)
?全局約束(Create Assertions)
?許可權、授權(Grant)、銷權(Revoke)
5.6 創建觸發器(Create Trigger)
5.7 SQL使用方式
?互動式SQL
?嵌入式SQL
?SQL與宿主語言介面(Declare、共享變數、游標、卷游標)
?動態SQL
?API
5.8 SQL 標准化
6. 網路環境下的資料庫
6.1 分布式資料庫
6.1.1 分布式資料庫的概念
?分布式資料庫的特點與目標
6.1.2 分布式資料庫的體系結構
?分布式資料庫的模式結構
?數據分布的策略(數據分片、分布透明性)
?分布式資料庫管理系統
6.1.3 分布式查詢處理和優化
6.1.4 分布式事務管理
?分布式資料庫的恢復(故障、恢復、2段提交、3段提交)
?分布式資料庫的透明性(局部、分裂、復制、處理、並發、執行)
6.1.5 分布式資料庫系統的應用
6.2 網路環境下資料庫系統的設計與實施
?數據的分布設計
?負載均衡設計
?資料庫互連技術
6.3 面向Web的DBMS技術
?三層體系結構
?動態Web網頁
?ASP、JSP、XML的應用
7.資料庫的安全性
7.1 安全性策略的理解
?資料庫視圖的安全性策略
?數據的安全級別(最重要的、重要的、注意、選擇)
7.2 資料庫安全測量
?用戶訪問控制(採用口令等)
?程序訪問控制(包含在程序中的SQL命令限制)
?表的訪問控制(視圖機制)
?控制訪問的函數和操作
?外部存儲數據的加密與解密
8. 資料庫發展趨勢與新技術
8.1 面向對象資料庫(OODBMS)
8.1.1 OODBMS的特徵
8.1.2 面向對象數據模型
?對象結構、對象類、繼承與多重繼承、對象標識、對象包含、對象嵌套
8.1.3 面向對象資料庫語言
8.1.4 對象關系資料庫系統(ORDBMS)
?嵌套關系
?復雜類型
?繼承、引用類型
?與復雜類型有關的查詢
?函數與過程
?面向對象與對象關系
?ORDBMS應用領域
8.2 企業資源計劃(ERP)和資料庫
8.2.1 ERP概述
?基本MRP(製造資源計劃)、閉環MRP、ERP
?基本原理、發展趨勢
?ERP設計的總體思路(一個中心、兩類業務、三條干線)
8.2.2 ERP與資料庫
?運行資料庫與ERP數據模型之間的關系
?運行資料庫與ERP資料庫之間的關系
8.2.3 案例分析
8.3 決策支持系統的建立
?決策支持系統的概念
?數據倉庫設計
?數據轉移技術
?聯機分析處理(OLAP)技術
?企業決策支持解決方案
?聯機事務處理(OLTP)
㈡ 計算機多媒體技術專業的知識結構
本章知識體系結構:
多媒體、多媒體技術的基本概念和特點;媒體分類形式;多媒體計算機系統構成;圖形圖像、音頻、動畫和視頻媒體素材的採集方法和創作整理工具 8.1 多媒體技術概述
本節主要講述了媒體、多媒體基本概念,媒體分類形式,多媒體技術的概念和特點,多媒體技術的發展和應用。
8.1.1基本知識
1.媒體和多媒體
媒體就是人與人之間實現信息交流的中介,簡單地說就是信息的載體。媒體也稱為媒介。多媒體就是多重媒體的意思,可以理解為直接作用於人的感官的文字、圖形圖像、動畫、聲音和影像等各種媒體的統稱,即多種信息載體的表現形式和傳遞方式。
2.媒體的分類
國際電信聯盟(ITU)對媒體做如下分類:
(1)感覺媒體:例如,人的語音、文字、音樂、自然界的聲音、圖形圖像、動畫、視頻等都屬於感覺媒體。
(2)表示媒體:表示媒體表現為信息在計算機中的編碼,如ACSII碼、圖像編碼、聲音編碼等。
(3)表現媒體:又稱為顯示媒體,是計算機用於輸入輸出信息的媒體,如鍵盤、滑鼠、光筆、顯示器、掃描儀、列印機、數字化儀等。
(4)存儲媒體:也稱為介質。常見的存儲媒體有硬碟、軟盤、磁帶和CDROM等。
(5)傳輸媒體:例如電話線、雙絞線、光纖、同軸電纜、微波、紅外線等。
3.多媒體技術
多媒體技術是指把文字、圖形圖像、動畫、音頻、視頻等各種媒體通過計算機進行數字化的採集、獲取、加工處理、存儲和傳播而綜合為一體化的技術。
多媒體技術涉及信息數字化處理技術、數據壓縮和編碼技術、高性能大容量存儲技術、多媒體網路通信技術、多媒體系統軟硬體核心技術、多媒體同步技術、超文本超媒體技術等,其中信息數字化處理技術是基本技術,數據壓縮和編碼技術是核心技術。
4.常見感覺媒體信息
多媒體技術處理的感覺媒體信息類型有以下幾種:
文本信息、圖形圖像、動畫、音頻信息、視頻信息等。
8.1.2多媒體技術的特點
多媒體技術具有多樣性、交互性、實時性和集成性等主要特點。
8.1.3多媒體技術的發展和應用
計算機多媒體技術大體上經歷了三個階段:
第一個階段是1985年以前,這一時期是計算機多媒體技術的萌芽階段。第二個階段是在1985年至90年代初,是多媒體計算機初期標準的形成階段。第三個階段是90年代至今,是計算機多媒體技術飛速發展的階段。
多媒體的應用已經遍及社會生活的各個領域,如教育應用、電子出版、廣告與信息咨詢、管理信息系統和辦公自動化、家庭應用、虛擬現實等。
8.2 多媒體計算機系統
本節介紹了多媒體計算機系統的構成。MPC是指在個人計算(PC)機的基礎上,融合了的圖形圖像、音頻、視頻等多媒體信息處理技術,包括軟體技術和硬體技術,而形成的多媒體計算機系統。
8.2.1多媒體計算機系統構成
1.多媒體計算機的硬體系統
計算機的硬體系統在整個系統的最底層,它是系統的物質基礎,包括多媒體計算機中的所有硬體設備和由這些設備構成的一個多媒體硬體環境。
2.多媒體軟體平台
多媒體軟體平台是多媒體軟體核心系統,其主要任務是提供基本的多媒體軟體開發的環境,一般是專門為多媒體系統而設計或是在已有的操作系統的基礎上擴充和改造而成的。在個人計算機上運行的多媒體軟體平台,應用最廣泛的是Microsoft公司在Windows NT/2000/2003/XP操作系統。
3.多媒體開發系統
多媒體開發系統包括多媒體數據准備工具和著作工具。
多媒體准備工具是由各種採集和創作多媒體信息的軟體工具組成。
多媒體著作工具又稱多媒體創作工具或多媒體編輯工具,它為多媒體開發人員提供組織編排多媒體數據和連接形成多媒體應用系統的軟體工具。常見的多媒體著作工具包括這樣幾類:以圖標為基礎的多媒體著作工具、以幀為基礎的多媒體著作工具、以頁為基礎的多媒體著作工具、以程序設計語言為基礎的多媒體著作工具等
4.多媒體應用系統
多媒體應用系統是由多媒體開發人員利用多媒體開發系統製作的多媒體產品,它面向多媒體的最終用戶。
8.2.2 MPC硬體系統
MPC硬體系統是在PC硬體設備的基礎上,附加了多媒體附屬硬體。MPC硬體系統上的多媒體附屬硬體主要有兩類:適配卡類和外圍設備類。
1.多媒體適配卡
多媒體附屬硬體基本都是以適配卡的形式添加到計算機上的。這些適配卡種類和型號很多,主要有:視頻採集卡、聲音卡、解壓縮卡、視頻播放卡、電話語音卡、傳真卡、圖形圖像加速卡、電視卡、CD-I模擬卡、MODEM卡等。
2.多媒體外圍設備
以外圍設備形式連接到計算機上的多媒體硬體設備有:光碟驅動器、掃描儀、列印機、數碼相機、觸摸屏、攝像機、錄放像機、傳真機、麥克風、多媒體音箱等。
8.3 圖形圖像素材整理
本節講述了多媒體素材整理有關的重要基本概念,介紹了圖形圖像素材整理的基本方法和基本工具。
8.3.1基本知識
在計算機中記錄和處理圖形圖像,有圖的矢量表示法和點陣圖(點陣圖)表示法兩種工作方式。
1.點陣圖圖像
點陣圖可以看作 是在一個柵格網上的圖案,即「點陣」圖。
像素是點陣圖圖像的基本構成元素。在點陣圖中,每一個小「方塊」中被填充成顏色時,它就能表達出圖像信息,其中每一個小「方塊」稱為像素。
在一個計算機系統中,表示一幅圖像的一個像素的顏色所使用的二進制位數就叫做顏色深度。
點陣圖的寬高比是以寬度和高度中的像素數目作度量的,例如:800×600、1024×768等。
為了能知道一個點陣圖的實際大小,一般是記錄點陣圖圖像的解析度。所謂解析度是指在給定單位長度上的像素數目,通常使用每英寸作為度量單位。
點陣圖圖像具有真實感強、可以進行像素編輯、列印效果好、點陣圖文件大、解析度有限等特點。
2.矢量圖形
矢量圖用數學公式對物體進行描述以建立圖像。
在矢量圖形中,把一些形狀簡單的物體如點、直線、曲線、圓、多邊形、球體、立方體、矢量字體等稱作圖元,再用這些簡單的圖元來構成復雜的圖形。
矢量圖形最基本的特點是充分利用了輸出設備的解析度,能獲得高精度的列印輸出;矢量圖形信息量少,因而文件較小,能快速列印和屏幕顯示;具有高度的可編輯性;與點陣圖相比,矢量圖形缺乏真實感;矢量圖形能夠表示三維物體並生成不同的視圖,而在點陣圖圖像中,三維信息已經丟失,難以生成不同的視圖。
3.顏色理論
可見光譜的每一部分都有唯一的值稱之為顏色。
(1)發射光和反射光
我們能看見一些物體是因為它們發光,能看見另一些物體是因為它們反射光。發射光的物體直接發出能見的顏色,而反射光的物體的顏色是由反射出去的光的顏色所決定的。
(2)相加混色法和相減混色法
相加混色法是指把不同的顏色相加得到的顏色的方法。電視、顯示器等使用的就是相加混色法顏色系統。相加混色法有三個基本顏色:紅(Red)、綠(Green) 、藍(Blue),即RGB,稱為三原色或三基色。相減混色法所得到的顏色是減剩後的顏色。這是基於反射光原理的顏色系統。在相減混色法中的三基色是:靛藍(Cyan)、洋紅(Magenta)、黃色(Yellow),即CMY,當這三種基色等量組合到一起就呈現黑色。這種顏色系統主要應用於彩色印刷、彩色列印。
(3)顏色模型
為了計算機處理顏色,人們建立了各種顏色模型以方便計算機處理。顏色模型是平面設計最基本的知識,每一種模式都有自己的優缺點,都有自己的適用范圍。常見的顏色模型有RGB顏色模型、CMYK顏色模型、HSB顏色模型、Lab顏色模型、Indexed顏色模型、GrayScale灰度顏色模型等。
1.分析階段
系統分析階段是多媒體應用系統開發的重要的階段,這一階段的主要工作包括:
(1)課題定義。
(2)目標分析。
(3)使用對象特徵分析。
(4)內容分析。
(5)開發和使用環境分析。
(6)項目開發費用預算。
(7)編寫需求評估報告。
2.信息內容設計階段
這一階段的主要工作包括:
(1)細化目標。
(2)目標排序。
(3)制定內容呈現策略。
(4)設計系統的所有模塊所包括的內容及結構。
(5)確定媒體的選擇及組合。
(6)確定評估方法。
3.軟體系統設計階段
這一階段的主要工作包括:
(1)內容組織結構設計。
(2)導航策略設計。
(3)控制機制設計。
(4)交互界面設計。
(5)屏幕風格設計。
4.稿本編寫階段
5.媒材素材製作階段
6.製作與合成階段
7.測試與評價階段
8.修改階段
9.復制與發行階段
10.維護與更新
8.6.2媒體素材的選擇和利用
1.媒體選擇
可通過以下的程序來選擇媒體:
(1)確定要實現的設計目標。
(2)根據要實現的設計目標和具體的使用對象,確定應該或必須由某種媒體來表現的信息內容。
(3)分析可供選擇的媒體的類型及其特點,選定高效低耗的媒體。
(4)設計媒體呈現的時機、方式、步驟和次數。
(5)如果採用多媒體系統,還需確定多種媒體的組合方式等。
2.多種媒體的組合
多種媒體組合是指根據設計目標和信息內容的需要以及各種媒體的特性、功能,選擇兩種以上的媒體,充分發揮各種媒體的特有優勢,互為補充、相輔相成、有機結合,構成信息傳輸及反饋調節的優化組合。
多種媒體組合時,要注意遵循如下幾條原則:
(1)目的性原則。
(2)多種感官配合原則。
(3)大信息量原則。
(4)整體性原則。
8.6.3 多媒體應用系統的創作模式
根據開發多媒體應用系統的軟體系統設計階段中所採用用的信息內容結構、導航結構、交互方式等的不同,可以將多媒體應用系統的創作模式分為幻燈呈現模式、層次模式、書頁模式、窗口模式、時基模式、網路模式、圖標模式等幾種。
㈢ 請問硬碟數據存儲原理和恢復的原理是什麼
你新買來的硬碟是不能直接使用的,必須對它進行分區並進行格式化的才能儲存數據。
硬碟分區是操作系統安裝過程中經常談到的話題。對於一些簡單的應用,硬碟分區並不成為一種障礙,但對於一些復雜的應用,就不能不深入理解硬碟分區機制的某些細節。
硬碟的崩潰經常會遇見,特別是病毒肆虐的時代,關於引導分區的恢復與備份的技巧,你一定要掌握。
在使用電腦時,你往往會使用幾個操作系統。如何在硬碟中安裝多個操作系統?
如果你需要了解這方面的知識或是要解決上述問題,這期的「硬碟分區」專題會告訴你答案!
硬碟是現在計算機上最常用的存儲器之一。我們都知道,計算機之所以神奇,是因為它具有高速分析處理數據的能力。而這些數據都以文件的形式存儲在硬碟里。不過,計算機可不像人那麼聰明。在讀取相應的文件時,你必須要給出相應的規則。這就是分區概念。分區從實質上說就是對硬碟的一種格式化。當我們創建分區時,就已經設置好了硬碟的各項物理參數,指定了硬碟主引導記錄(即Master Boot Record,一般簡稱為MBR)和引導記錄備份的存放位置。而對於文件系統以及其他操作系統管理硬碟所需要的信息則是通過以後的高級格式化,即Format命令來實現。
面、磁軌和扇區
硬碟分區後,將會被劃分為面(Side)、磁軌(Track)和扇區(Sector)。需要注意的是,這些只是個虛擬的概念,並不是真正在硬碟上劃軌道。先從面說起,硬碟一般是由一片或幾片圓形薄膜疊加而成。我們所說,每個圓形薄膜都有兩個「面」,這兩個面都是用來存儲數據的。按照面的多少,依次稱為0面、1面、2面……由於每個面都專有一個讀寫磁頭,也常用0頭(head)、1頭……稱之。按照硬碟容量和規格的不同,硬碟面數(或頭數)也不一定相同,少的只有2面,多的可達數十面。各面上磁軌號相同的磁軌合起來,稱為一個柱面(Cylinder)(如圖1)。(圖)
上面我們提到了磁軌的概念。那麼究竟何為磁軌呢?由於磁碟是旋轉的,則連續寫入的數據是排列在一個圓周上的。我們稱這樣的圓周為一個磁軌。(如圖2)如果讀寫磁頭沿著圓形薄膜的半徑方向移動一段距離,以後寫入的數據又排列在另外一個磁軌上。根據硬碟規格的不同,磁軌數可以從幾百到數千不等;一個磁軌上可以容納數KB的數據,而主機讀寫時往往並不需要一次讀寫那麼多,於是,磁軌又被劃分成若干段,每段稱為一個扇區。一個扇區一般存放512位元組的數據。扇區也需要編號,同一磁軌中的扇區,分別稱為1扇區,2扇區……
計算機對硬碟的讀寫,處於效率的考慮,是以扇區為基本單位的。即使計算機只需要硬碟上存儲的某個位元組,也必須一次把這個位元組所在的扇區中的512位元組全部讀入內存,再使用所需的那個位元組。不過,在上文中我們也提到,硬碟上面、磁軌、扇區的劃分表面上是看不到任何痕跡的,雖然磁頭可以根據某個磁軌的應有半徑來對准這個磁軌,但怎樣才能在首尾相連的一圈扇區中找出所需要的某一扇區呢?原來,每個扇區並不僅僅由512個位元組組成的,在這些由計算機存取的數據的前、後兩端,都另有一些特定的數據,這些數據構成了扇區的界限標志,標志中含有扇區的編號和其他信息。計算機就憑借著這些標志來識別扇區
硬碟的數據結構
在上文中,我們談了數據在硬碟中的存儲的一般原理。為了能更深入地了解硬碟,我們還必須對硬碟的數據結構有個簡單的了解。硬碟上的數據按照其不同的特點和作用大致可分為5部分:MBR區、DBR區、FAT區、DIR區和DATA區。我們來分別介紹一下:
1.MBR區
MBR(Main Boot Record 主引導記錄區)�位於整個硬碟的0磁軌0柱面1扇區。不過,在總共512位元組的主引導扇區中,MBR只佔用了其中的446個位元組,另外的64個位元組交給了DPT(Disk Partition Table硬碟分區表)(見表),最後兩個位元組「55,AA」是分區的結束標志。這個整體構成了硬碟的主引導扇區。(圖)
主引導記錄中包含了硬碟的一系列參數和一段引導程序。其中的硬碟引導程序的主要作用是檢查分區表是否正確並且在系統硬體完成自檢以後引導具有激活標志的分區上的操作系統,並將控制權交給啟動程序。MBR是由分區程序(如Fdisk.exe)所產生的,它不依賴任何操作系統,而且硬碟引導程序也是可以改變的,從而實現多系統共存。
下面,我們以一個實例讓大家更直觀地來了解主引導記錄:
例:80 01 01 00 0B FE BF FC 3F 00 00 00 7E 86 BB 00
在這里我們可以看到,最前面的「80」是一個分區的激活標志,表示系統可引導;「01 01 00」表示分區開始的磁頭號為01,開始的扇區號為01,開始的柱面號為00;「0B」表示分區的系統類型是FAT32,其他比較常用的有04(FAT16)、07(NTFS);「FE BF FC」表示分區結束的磁頭號為254,分區結束的扇區號為63、分區結束的柱面號為764;「3F 00 00 00」表示首扇區的相對扇區號為63;「7E 86 BB 00」表示總扇區數為12289622。
2.DBR區
DBR(Dos Boot Record)是操作系統引導記錄區的意思。它通常位於硬碟的0磁軌1柱面1扇區,是操作系統可以直接訪問的第一個扇區,它包括一個引導程序和一個被稱為BPB(Bios Parameter Block)的本分區參數記錄表。引導程序的主要任務是當MBR將系統控制權交給它時,判斷本分區跟目錄前兩個文件是不是操作系統的引導文件(以DOS為例,即是Io.sys和Msdos.sys)。如果確定存在,就把它讀入內存,並把控制權 交給該文件。BPB參數塊記錄著本分區的起始扇區、結束扇區、文件存儲格式、硬碟介質描述符、根目錄大小、FAT個數,分配單元的大小等重要參數。DBR是由高級格式化程序(即Format.com等程序)所產生的。
3.FAT區
在DBR之後的是我們比較熟悉的FAT(File Allocation Table文件分配表)區。在解釋文件分配表的概念之前,我們先來談談簇(Cluster)的概念。文件佔用磁碟空間時,基本單位不是位元組而是簇。一般情況下,軟盤每簇是1個扇區,硬碟每簇的扇區數與硬碟的總容量大小有關,可能是4、8、16、32、64……
同一個文件的數據並不一定完整地存放在磁碟的一個連續的區域內,而往往會分成若干段,像一條鏈子一樣存放。這種存儲方式稱為文件的鏈式存儲。由於硬碟上保存著段與段之間的連接信息(即FAT),操作系統在讀取文件時,總是能夠准確地找到各段的位置並正確讀出。
為了實現文件的鏈式存儲,硬碟上必須准確地記錄哪些簇已經被文件佔用,還必須為每個已經佔用的簇指明存儲後繼內容的下一個簇的簇號。對一個文件的最後一簇,則要指明本簇無後繼簇。這些都是由FAT表來保存的,表中有很多表項,每項記錄一個簇的信息。由於FAT對於文件管理的重要性,所以FAT有一個備份,即在原FAT的後面再建一個同樣的FAT。初形成的FAT中所有項都標明為「未佔用」,但如果磁碟有局部損壞,那麼格式化程序會檢測出損壞的簇,在相應的項中標為「壞簇」,以後存文件時就不會再使用這個簇了。FAT的項數與硬碟上的總簇數相當,每一項佔用的位元組數也要與總簇數相適應,因為其中需要存放簇號。FAT的格式有多種,最為常見的是FAT16和FAT32。
4.DIR區
DIR(Directory)是根目錄區,緊接著第二FAT表(即備份的FAT表)之後,記錄著根目錄下每個文件(目錄)的起始單元,文件的屬性等。定位文件位置時,操作系統根據DIR中的起始單元,結合FAT表就可以知道文件在硬碟中的具體位置和大小了。
5.數據(DATA)區
數據區是真正意義上的數據存儲的地方,位於DIR區之後,占據硬碟上的大部分數據空間。
磁碟的文件系統
經常聽高手們說到FAT16、FAT32、NTFS等名詞,朋友們可能隱約知道這是文件系統的意思。可是,究竟這么多文件系統分別代表什麼含義呢?今天,我們就一起來學習學習:
1.什麼是文件系統?
所謂文件系統,它是操作系統中藉以組織、存儲和命名文件的結構。磁碟或分區和它所包括的文件系統的不同是很重要的,大部分應用程序都基於文件系統進行操作,在不同種文件系統上是不能工作的。
2.文件系統大家族
常用的文件系統有很多,MS-DOS和Windows 3.x使用FAT16文件系統,默認情況下Windows 98也使用FAT16,Windows 98和Me可以同時支持FAT16、FAT32兩種文件系統,Windows NT則支持FAT16、NTFS兩種文件系統,Windows 2000可以支持FAT16、FAT32、NTFS三種文件系統,Linux則可以支持多種文件系統,如FAT16、FAT32、NTFS、Minix、ext、ext2、xiafs、HPFS、VFAT等,不過Linux一般都使用ext2文件系統。下面,筆者就簡要介紹這些文件系統的有關情況:
(1)FAT16
FAT的全稱是「File Allocation Table(文件分配表系統)」,最早於1982年開始應用於MS-DOS中。FAT文件系統主要的優點就是它可以允許多種操作系統訪問,如MS-DOS、Windows 3.x、Windows 9x、Windows NT和OS/2等。這一文件系統在使用時遵循8.3命名規則(即文件名最多為8個字元,擴展名為3個字元)。
(2)VFAT
VFAT是「擴展文件分配表系統」的意思,主要應用於在Windows 95中。它對FAT16文件系統進行擴展,並提供支持長文件名,文件名可長達255個字元,VFAT仍保留有擴展名,而且支持文件日期和時間屬性,為每個文件保留了文件創建日期/時間、文件最近被修改的日期/時間和文件最近被打開的日期/時間這三個日期/時間。
(3)FAT32
FAT32主要應用於Windows 98系統,它可以增強磁碟性能並增加可用磁碟空間。因為與FAT16相比,它的一個簇的大小要比FAT16小很多,所以可以節省磁碟空間。而且它支持2G以上的分區大小。朋友們從附表中可以看出FAT16與FAT32的一不同。
(4)HPFS
高性能文件系統。OS/2的高性能文件系統(HPFS)主要克服了FAT文件系統不適合於高檔操作系統這一缺點,HPFS支持長文件名,比FAT文件系統有更強的糾錯能力。Windows NT也支持HPFS,使得從OS/2到Windows NT的過渡更為容易。HPFS和NTFS有包括長文件名在內的許多相同特性,但使用可靠性較差。
(5)NTFS
NTFS是專用於Windows NT/2000操作系統的高級文件系統,它支持文件系統故障恢復,尤其是大存儲媒體、長文件名。NTFS的主要弱點是它只能被Windows NT/2000所識別,雖然它可以讀取FAT文件系統和HPFS文件系統的文件,但其文件卻不能被FAT文件系統和HPFS文件系統所存取,因此兼容性方面比較成問題。
ext2
這是Linux中使用最多的一種文件系統,因為它是專門為Linux設計,擁有最快的速度和最小的CPU佔用率。ext2既可以用於標準的塊設備(如硬碟),也被應用在軟盤等移動存儲設備上。現在已經有新一代的Linux文件系統如SGI公司的XFS、ReiserFS、ext3文件系統等出現。
小結:雖然上面筆者介紹了6種文件系統,但占統治地位的卻是FAT16/32、NTFS等少數幾種,使用最多的當然就是FAT32啦。只要在「我的電腦」中右擊某個驅動器的屬性,就可以在「常規」選項中(圖)看到所使用的文件系統。
明明白白識別硬碟編號
目前,電子市場上硬碟品牌最讓大家熟悉的無非是IBM、昆騰(Quantum)、希捷(Seagate),邁拓(Maxtor)等「老字型大小」。而這些硬碟型號的編號則各不相同,令人眼花繚亂。其實,這些編號均有一定的規律,表示一些特定?的含義。一般來說,我們可以從其編號來了解硬碟的性能指標,包括介面?類型、轉速、容量等。作為DIY朋友來說,只有自己真正掌握正確識別硬碟編號,在選購硬碟時,就方便得多(以致不被「黑」),至少不會被賣的人說啥是啥。以下舉例說明,供朋友們參考。
一、IBM
IBM是硬碟業的巨頭,其產品幾乎涵蓋了所有硬碟領域。而且IBM還是去年硬碟容量、價格戰的始作蛹者。我們今天能夠用得上經濟上既便宜,而且容量又大的硬碟可都得感謝IBM。
IBM的每一個產品又分為多個系列,它的命名方式為:產品名+系列代號+介面類型+碟片尺寸+轉速+容量。以Deskstar 22GXP的13.5GB硬碟為例,該硬碟的型號為:DJNA-371350,字母D代表Deskstar產品,JN代表Deskstar25GP與22GP系列,A代表ATA介面,3代表3寸碟片,7是7200轉產品,最後四位數字為硬碟容量13.5GB。IBM系列代號(IDE)含義如下:
TT=Deskstar 16GP或14GXP JN=Deskstar 25GP或22GXP RV=Ultrastar 18LZX或36ZX
介面類型含義如下:A=ATA
S與U=Ultra SCSI、Ultra SCSI Wide、Ultra SCSI SCA、增強型SCSI、
增強擴展型SCSI(SCA)
C=Serial Storage Architecture連續存儲體系SCSI L=光纖通道SCSI
二、MAXTOR(邁拓)
MAXTOR是韓國現代電子美國公司的一個獨立子公司,以前該公司的產品也覆蓋了IDE與SCSI兩個方面,但由於SCSI方面的產品缺乏竟爭力而最終放棄了這個高端市場從而主攻IDE硬碟,所以MAXTOR公司應該是如今硬碟廠商中最專一的了。
MAXTOR硬碟編號規則如下:首位+容量+介面類型+磁頭數,MAXTOR?從鑽石四代開始,其首位數字就為9,一直延續到現在,所以大家如今能在電子市場上見到的MAXTOR硬碟首位基本上都為9。另外比較特殊的是MAXTOR編號中有磁頭數這一概念,因為MAXTOR硬碟是大打單碟容量的發起人,所以其硬碟的型號中要將單碟容量從磁頭數中體現出來。單碟容量=2*硬碟總容量/磁頭數。
現以金鑽三代(DiamondMax Plus6800)10.2GB的硬碟為例說明:該硬碟?型號為91024U3,9是首位,1024是容量,U是介面類型UDMA66,3代表該硬碟有3個磁頭,也就是說其中的一個碟片是單面有數據。這個單碟容量就為2*10.2/3=6.8GB。MAXTOR硬碟介面類型字母含義如:
A=PIO模式 D=UDMA33模式 U=UDMA66模式
三、SEAGATE(希捷)
希捷科技公司(Seagate Technology)是世界上最大的磁碟驅動器、磁?盤和讀寫磁頭生產廠家,該公司是一直是IBM、COMPAQ、SONY等業界大戶的硬碟供應商。希捷還保持著業界第一款10000轉硬碟的記錄(捷豹Cheetah系列SCSI)與最大容量(捷豹三代73GB)的記錄,公司的實力由此可見一斑。但?由於希捷一直是以高端應用為主(例如SCSI硬碟),而並不是特別重視低端家用產品的開發,從而導致在DIY一族心目中的地位不如昆騰等硬碟供應商?。好在希捷公司及時注意到了這個問題,不久前投入市場的酷魚(Barracuda)系列就一掃希捷硬碟以往在單碟容量、轉速、噪音、非正常外頻下工作穩?定性、綜合性能上的劣勢。
希捷的硬碟系列從低端到高端的產品名稱分別為:U4系列、Medalist(金牌)系列、U8系列、Medalist Pro(金牌Pro)系列、Barracuda(酷魚)系列。其中Medalist Pro與Barracuda系列是7200轉的產品,其他的是5400轉的產品。硬碟的型號均以ST開頭,現以酷魚10.2GB硬碟為例來說明。該硬碟的型號是:ST310220A,在ST後第一位數字是代表硬碟的尺寸,3就是該硬碟採用3寸碟片,如今其他規格的硬碟已基本上沒有了,所以大家能夠見到?的絕大多數硬碟該位數字均不3,3後面的1022代表的是該硬碟的格式化容量是10.22GB,最後一位數字0是代表7200轉產品。這一點不要混淆與希捷以前的入門級產品Medalist ST38420A混淆。多數希捷的Medalist Pro系列開始,以結尾的產品均代表7200轉硬碟,其它數字結尾(包括1、2)代表5400轉的產品。位於型號最後的字母是硬碟的介面類型。希捷硬碟的介面類型字母含義如下:
A=ATA UDMA33或UDMA66 IDE介面 AG為筆記本電腦專用的ATA介面硬碟。
W為ULTRA Wide SCSI,
其數據傳輸率為40MB每秒 N為ULTRA Narrow SCSI,其數據傳輸率為20MB每秒。
而ST34501W/FC和ST19101N/FC中的FC(Fibre Channel)表示光纖通道,可提供高達每秒100MB的數據傳輸率,並且支持熱插拔。
硬碟及介面標準的發展歷史
一、硬碟的歷史
說起硬碟的歷史,我們不能不首先提到藍色巨人IBM所發揮的重要作用,正是IBM發明了硬碟,並且為硬碟的發展做出了一系列重大貢獻。在發明磁碟系統之前,計算機使用穿孔紙帶、磁帶等來存儲程序與數據,這些存儲方式不僅容量低、速度慢,而且有個大缺陷:它們都是順序存儲,為了讀取後面的數據,必須從頭開始讀,無法實現隨機存取數據。
在1956年9月,IBM向世界展示了第一台商用硬碟IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),這套系統的總容量只有5MB,卻是使用了50個直徑為24英寸的磁碟組成的龐然大物。而在1968年IBM公司又首次提出了「溫徹斯特」Winchester技術。「溫徹斯特」技術的精髓是:「使用密封、固定並高速旋轉的鍍磁碟片,磁頭沿碟片徑向移動,磁頭磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸」,這便是現代硬碟的原型。在1973年IBM公司製造出第一台採用「溫徹期特」技術製造的硬碟,從此硬碟技術的發展有了正確的結構基礎。1979年,IBM再次發明了薄膜磁頭,為進一步減小硬碟體積、增大容量、提高讀寫速度提供了可能。70年代末與80年代初是微型計算機的萌芽時期,包括希捷、昆騰、邁拓在內的許多著名硬碟廠商都誕生於這一段時間。1979年,IBM的兩位員工Alan Shugart和Finis Conner決定要開發像5.25英寸軟碟機那樣大小的硬碟驅動器,他們離開IBM後組建了希捷公司,次年,希捷發布了第一款適合於微型計算機使用的硬碟,容量為5MB,體積與軟碟機相仿。
PC時代之前的硬碟系統都具有體積大、容量小、速度慢和價格昂貴的特點,這是因為當時計算機的應用范圍還太小,技術與市場之間是一種相互制約的關系,使得包括存儲業在內的整個計算機產業的發展都受到了限制。 80年代末期IBM對硬碟發展的又一項重大貢獻,即發明了MR(Magneto Resistive)磁頭,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度能夠比以往20MB每英寸提高了數十倍。1991年IBM生產的3.5英寸的硬碟使用了MR磁頭,使硬碟的容量首次達到了1GB,從此硬碟容量開始進入了GB數量級的時代 。1999年9月7日,邁拓公司(Maxtor)_宣布了首塊單碟容量高達10.2GB的ATA硬碟,從而把硬碟的容量引入了一個新里程碑。
二、介面標準的發展
(1)IDE和EIDE的由來
最早的IBM PC並不帶有硬碟,它的BIOS及DOS 1.0操作系統也不支持任何硬碟,因為系統的內存只有16KB,就連軟碟機和DOS都是可選件。後來DOS 2引入了子目錄系統,並添加了對「大容量」存儲設備的支持,於是一些公司開始出售供IBM PC使用的硬碟系統,這些硬碟與一塊控制卡、一個獨立的電源被一起裝在一個外置的盒子里,並通過一條電纜與插在擴展槽中的一塊適配器相連,為了使用這樣的硬碟,必須從軟碟機啟動,並載入一個專用設備驅動程序。
1983年IBM公司推出了PC/XT,雖然XT仍然使用8088 CPU,但配置卻要高得多,加上了一個10MB的內置硬碟,IBM把控制卡的功能集成到一塊介面控制卡上,構成了我們常說的硬碟控制器。其介面控制卡上有一塊ROM晶元,其中存有硬碟讀寫程序,直到基於80286處理器的PC/AT的推出,硬碟介面控製程序才被加入到了主板的BIOS中。
PC/XT和PC/AT機器使用的硬碟被稱為MFM硬碟或ST-506/412硬碟,MFM(Modified Frequency Molation)是指一種編碼方案,而ST-506/412則是希捷開發的一種硬碟介面,ST-506介面不需要任何特殊的電纜及接頭,但是它支持的傳輸速度很低,因此到了1987年左右這種介面就基本上被淘汰了。
邁拓於1983年開發了ESDI(Enhanced Small Drive Interface)介面。這種介面把編解碼器放在了硬碟本身之中,它的理論傳輸速度是ST-506的2~4倍。但由於成本比較高,九十年代後就逐步被淘汰掉了。
IDE(Integrated Drive Electronics)實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬碟驅動器,這樣減少了硬碟介面的電纜數目與長度,數據傳輸的可靠性得到了增強,硬碟製造起來變得更容易,對用戶而言,硬碟安裝起來也更為方便。IDE介面也叫ATA(Advanced Technology Attachment)介面。
ATA介面最初是在1986年由CDC、康柏和西部數據共同開發的,他們決定使用40芯的電纜,最早的IDE硬碟大小為5英寸,容量為40MB。ATA介面從80年代末期開始逐漸取代了其它老式介面。
80年代末期IBM發明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁頭,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度能夠比以往的20MB/in2提高數十上百倍。1991年,IBM生產的3.5英寸硬碟0663-E12使用了MR磁頭,容量首次達到了1GB,從此硬碟容量開始進入了GB數量級,直到今天,大多數硬碟仍然採用MR磁頭。
人們在談論硬碟時經常講到PIO模式和DMA模式,它們是什麼呢?目前硬碟與主機進行數據交換的方式有兩種,一種是通過CPU執行I/O埠指令來進行數據的讀寫;另外,一種是不經過CPU的DMA方式。
PIO模式即Programming Input/Output Model。這種模式使用PC I/O埠指令來傳送所有的命令、狀態和數據。由於驅動器中有多個緩沖區,對硬碟的讀寫一般採用I/O串操作指令,這種指令只需一次取指令就可以重復多次地完成I/O操作,因此,達到高的數據傳輸率是可能的。
DMA即Direct Memory Access。它表示數據不經過CPU,而直接在硬碟和內存之間傳送。在多任務操作系統內,如OS/2、Linux、Windows NT等,當磁碟傳輸數據時,CPU可騰出時間來做其它事情,而在DOS/Windows3.X環境里,CPU不得不等待數據傳輸完畢,所以在這種情況下,DMA方式的意義並不大。
DMA方式有兩種類型:第三方DMA(third-party DMA)和第一方DMA(first-party DMA)(或稱匯流排主控DMA,Busmastering DMA)。第三方DMA通過系統主板上的DMA控制器的仲裁來獲得匯流排和傳輸數據。而第一方DMA,則完全由介面卡上的邏輯電路來完成,當然這樣就增加了匯流排主控介面的復雜性和成本。現在,所有較新的晶元組均支持匯流排主控DMA。
(2)SCSI介面
(Small Computer System Interface小型計算機系統介面)是一種與ATA完全不同的介面,它不是專門為硬碟設計的,而是一種匯流排型的系統介面,每個SCSI匯流排上可以連接包括SCSI控制卡在內的8個SCSI設備。SCSI的優勢在於它支持多種設備,傳輸速率比ATA介面快得多但價格也很高,獨立的匯流排使得它對CPU的佔用率很低。 最早的SCSI是於1979年由美國的Shugart公司(Seagate希捷公司的前身)制訂的,90年代初,SCSI發展到了SCSI-2,1995年推出了SCSI-3,其俗稱Ultra SCSI, 1997年推出了Ultra 2 SCSI(Fast-40),其採用了LVD(Low Voltage Differential,低電平微分)傳輸模式,16位的Ultra2SCSI(LVD)介面的最高傳輸速率可達80MB/S,允許介面電纜的最長為12米,大大增加了設備的靈活性。1998年,更高數據傳輸率的Ultra160/m SCSI(Wide下的Fast-80)規格正式公布,其最高數據傳輸率為160MB/s,昆騰推出的Atlas10K和Atlas四代等產品支持Ultra3 SCSI的Ultra160/m傳輸模式。
SCSI硬碟具備有非常優秀的傳輸性能。但由於大多數的主板並不內置SCSI介面,這就使得連接SCSI硬碟必須安裝相應的SCSI卡,目前關於SCSI卡有三個正式標准,SCSI-1,SCSI-2和SCSI-3,以及一些中間版本,要使SCSI硬碟獲得最佳性能就必須保證SCSI卡與SCSI硬碟版本一致(目前較新生產的SCSI硬碟和SCSI卡都是向前兼容的,不一定必須版本一致)。
(3)IEEE1394:IEEE1394又稱為Firewire(火線)或P1394,它是一種高速串列匯流排,現有的IEEE1394標准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的傳輸速率,將來會達到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高,如此高的速率使得它可以作為硬碟、DVD、CD-ROM等大容量存儲設備的介面。IEEE1394將來有望取代現有的SCSI匯流排和IDE介面,但是由於成本較高和技術上還不夠成熟等原因,目前仍然只有少量使用IEEE1394介面的產品,硬碟就更少了。
㈣ 雲計算和大數據適合零基礎學嗎
沒有任何基礎的人來說,如果想學習雲計算並從事相關的工作崗位,應該先從構建基礎知識結構開始,然後加強動手實踐能力的培養。雲計算領域的崗位還是非常多的,雲計算運維崗位就是不錯的選擇。要想從事雲計算運維崗位,通常需要具備三大塊知識體系,其一是計算機網路技術;其二是虛擬化技術;其三是存儲技術。在學習這三大塊技術之前,還需要具備操作系統、編程語言和資料庫方面的基礎知識。由於運營方面涉及到的技術面比較廣,而且對於從業者的動手實踐能力要求比較高,所以通常需要一個系統的學習過程,在專業人士的指導下,會有一個更為順利的學習過程。
㈤ 存儲器的主要功能是什麼為什麼要把存儲系統分成若干個不同層次
一、存儲器的主要功能:
1、隨機存取存儲器(RAM)。
2、只讀存儲器(ROM)。
3、快閃記憶體(Flash Memory)。
4、先進先出存儲器(FIFO)。
5、先進後出存儲器(FILO)。
二、存儲器分為若干個層次主要原因:
1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。
磁碟存儲器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程序、原始數據(許多程序和數據是暫時不參加運算的)和運行結果的外存儲器。
2、使用磁碟作為外存,不僅價格便宜,可以把存儲容量做得很大,而且在斷電時它所存放的信息也不丟失,可以長久保存,且復制、攜帶都很方便。
(5)存儲技術知識體系擴展閱讀:
存儲器可做處理器,未來裝置有望更加輕薄短小:
有一群跨國研究團隊做了實驗,並真的成功運用存儲器執行一般電腦晶元的運算任務,倘若技術成熟,將有望使手機與電腦等裝置更加輕薄。
新加坡南洋理工大學、德國亞琛阿亨工業大學和歐洲最大的跨學科研究中心德國尤利希研究中心組成的研究團隊發現,在調整演演算法後,存儲器能如英特爾、高通等傳統處理器一般,進行運算處理。
目前市面上的裝置或電腦都是透過CPU從存儲器提取資訊進行運算處理,以二進制0跟1來實現指令,如字母A是用「01000001」這樣8位元的形式來處理或紀錄。而存儲器ReRAM透過不同電阻態代表0或1的數據狀態儲存資訊,其實還可實現更高基數的數據狀態記錄。
研究團隊就將ReRAM原型(prototype)調整為0、1、2的三進制,透過這樣的高基數運算系統可加速運算任務,並於存儲器就可進行邏輯運算。也節省了處理器與存儲器間數據傳輸的時間與功耗的消耗。
研究參與人之一、南洋理工大學資訊工程學系助理教授Chattopadhyay解釋,這就像一段很長的會話卻只用一個極小的翻譯器來轉換,是一段耗時且費力的過程,團隊所做的就是增加這個小型翻譯器的處理容量,使其能更有效的處理數據。
㈥ 計算機存儲系統分為哪幾個層次
在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。輔助存儲器用於擴大存儲空間。
存儲系統的性能在計算機中的地位日趨重要,主要原因是:
1、馮諾伊曼體系結構是建築在存儲程序概念的基礎上,訪存操作約佔中央處理器(CPU)時間的70%左右。
2、存儲管理與組織的好壞影響到整機效率。
3、現代的信息處理,如圖像處理、資料庫、知識庫、語音識別、多媒體等對存儲系統的要求很高。
(6)存儲技術知識體系擴展閱讀:
移動存儲特點:
1、獲國家保密局認證,安全可靠;
2、與加密系統無縫結合,防護能力倍增;
3、 國內首創,將普通U盤變為加密U盤,徹底解決U盤的方便性帶來的風險;
4、 採用雙因子認證技術;
5、專用加密移動存儲與系統無縫結合,管理更流暢;
6、功能多樣,可滿足各種不同需求的保密要求;
7、 完善的審計功能,隨時掌握U盤持有人的行為。
移動存儲功能:
1、集中注冊與授權。可通過注冊信息實現U盤身份識別和介質追蹤;
2、主機身份認證。所有安裝客戶端的計算機都須經管理員分配實名信息後方可使用;
3、加密上鎖。對加密上鎖後的U盤需要用戶進行身份認證;
4、訪問控制。可靈活控制移動存儲介質注冊策略和信息,設定允許使用的計算機或租;
5、外出拷貝。拷入U盤內的數據可與外界的計算機進行數據交互使用,也可實現定向拷貝;
6、用戶審計。移動管理存儲系統提供詳細的審計記錄及審計報告。
主存儲器:
存放指令和數據,並能由中央處理器直接隨機存取的存儲器,有時也稱操作存儲器或初級存儲器。主存儲器的特點是速度比輔助存儲器快,容量比高速緩沖存儲器大。
計算機存儲介質:
計算機存儲介質是計算機存儲器中用於存儲某種不連續物理量的媒體。計算機存儲介質主要有半導體、磁芯、磁鼓、磁帶、激光碟等。
㈦ 以程序存儲原理為基礎的計算機,一般由五部分組成,它們分別是( )
馮諾依曼式計算機原理存儲程序並按順序運行
五大部分:存儲器,運算器,控制器,適配器,輸入設備和輸出設備
匯流排:即理解為外部介面 也就適配器
外部設備:包括輸入和輸出設備
因此
選A
㈧ 企業內網雲存儲滿足什麼需求呢
在企業的日常辦公場景中,有大量的文件產生,員工有通過網盤的保管文件的需求,員工之間有文件共享需求,員工與外部協作企業之間有著文件傳遞需求,雲企網盤有著統一文件發布需求,企業有著對大文件的統一管理需求。企業內網雲存儲就顯得很重要了。企業內網雲存儲滿足什麼需求呢?
1. 企業標准文件管理
公司內部有很多標准化文件,並會定期發布一些標准。例如:公司制度、通知公告、上級發文、VI規范、標准模板、部門標准。
這些標准文件經常會被員工使用,但是沒有一個統一存儲的地方。如果文件進行了變更,例如發了新的版本,或者有新的制度或發文的替代,往往不能夠第一時間掌握,容易在工作中造成失誤。或者需要臨時去查找,到處去詢問,影響了工作的及時准確性。
雲企網盤通過建設統一的標准文件發布平台,可進行文件的發布,並且推送給員工,使員工第一時間知道最新動態。並且能夠隨時查找調用常用的信息資料,提升整體的辦公效率。
2. 知識文件共享
這是一個提倡共享的互聯網時代,每個員工都有很多的工作經驗可以傳遞,很多用戶都習慣了使用微信、微博等工具展現自己的個性,分享好的知識內容。公司內部也需要這樣一個良好的分享環境。能將工作中的積累,或者工作中的成果進行展示。
目前公司員工之間的知識分享需要一個易用的平台進行支撐。能夠進行知識的分享,能夠進行文件的共享。在企業內部形成分享文化,通過分享形成知識體系,提升文件的流轉效率,提高員工素質,打造先進的辦公文化。
3. 存儲技術
雲企網盤存儲系統的建設,應當使用主流大數據管理資料庫,能夠充分保證文件的安全性。保證系統的使用效率。通過文件的雲端存儲,本地文件丟失可在雲端找回。永久保存,即使刪除文件,文件也依然保存在非結構化資料庫中,可以找回。通過碎片存儲,任何人無法在資料庫中直接復制竊取文件。資料庫自動備份,可將文件自動備份至多塊硬碟中,即使硬碟損壞也不會丟失數據。
4. 私有雲部署
對於企業來講,不僅僅需要考慮應用系統的私密性,還要考慮到私密性以及可擴展性,企業更希望使用一種能夠獨立部署的網盤產品,雲企網盤就比較符合大眾的需求。企業通過組建自己的雲服務平台,搭載雲應用產品,能夠使文件的管理更加安全,有更多的擴展性,可進行定製化開發,可以進行系統集成。
技術標准需求
5. 傳輸技術
雲企網盤存儲系統的建設,應當採用先進的傳輸控制技術,完全一樣的文件不會反復存儲,當上傳文件時,系統自動判斷該文件是否已經存儲在伺服器中,則啟動秒傳功能,給用戶添加這個文件,同時系統做出標記,但不再次上傳。這樣既提高了傳輸效率,又節省了伺服器空間。能夠進行斷點續傳處理,避免因為網路中斷浪費大量的時間,或者因此而產生文件丟失。
㈨ 知識是如何存儲到大腦中的又採用了什麼技術和方法越詳細越好。。。。
事實上,這個問題現在很難回答。從這個問題使我感到有這樣一個實例值得我們注意,那就是計算機的儲存。現代計算機大多是建立在馮.諾依曼體系結構下,該結構的核心思想是「二進製程式存儲計算器」。計算機之所以被稱為電腦而類比於人腦,其重要原因之一就是它也能象人腦一樣存儲信息。我們注意到,在計算機中,我們保存文件或存儲其他信息,只要我們做了相關的保存操作即可。通常這些信息被存儲在某個物理介質上,如硬碟。一般用戶大多知道這一點,值得注意的是,我們似乎只需要知道這一點就行了,即知道信息已經被存儲,至於怎麼具體存儲的,我們可以不知道。這種本來存在但用戶可以不必知道而仍能使用計算機的情況,在計科學中稱之為透明性。人腦的記憶(存儲),似乎也具有這種透明性的特點,即我們都只需要知道,我們是否記住了一個東西,至於這個被記住的東西是怎麼樣被存儲的,我們可以不必知道。但人腦的存儲與電腦的存儲相比顯然有一些天然的優點。眾所周知,電腦在檢索它的信息時,採用的是一些依舊很笨的方法,比如它就是一個個的找(比較),相符就提出,不符就繼續查找下一個,直到找完。稍微智能一點的就是採用建立在排序存儲結構上的折半查找或者是正則查找等諸如此類的方法。不管哪種方法,這些方法計算機工程人員都很清楚是怎樣做的並且知道怎樣存儲,此外,它們都要花一定的時間。但是人腦提取記憶似乎更直接,如果我們記住了一個東西,在我們需要時,我們幾乎可以在一剎那間提取,信息的獲得似乎是很直接的,更有點象計科學中的Hash直接存儲。但是在計算機中要做Hash存儲必須要求問題有很強的特殊性。而人腦對所有問題似乎都能這樣做。顯然,人腦對信息的存儲肯定是有一種結構的,正是這種結構和附著在這種結構上的某種機能使得人腦的記憶和提取遠遠優於現今的計算機。如果我們真能知道,計算機科學應該會有一個里程碑式的進步。如果我們真能知道,也許人人都能夠做到過目不忘。如果我們真能知道,每個人的童年,都不會再為考試而苦惱了。 請採納,謝謝~
㈩ 資料庫工程師需要掌握哪些知識
一般資料庫工程師的主要工作包括:數據備份;資料庫日常維護;數據結構方面的設計;SQL調優;解決由於資料庫操作所造成的系統性能問題;給開發人員開展一些資料庫方面的培訓。那麼成為一名合格的資料庫工程師需掌握哪些知識技能呢?
一、資料庫應用系統分析及規劃:1.軟體工程與軟體生命周期。 2.資料庫系統生命周期。 3.資料庫開發方法與工具。 4.資料庫應用體系結構。 5.資料庫應用介面。
二、資料庫設計及實現:1.概念設計。 2.邏輯設計。 3.物理設計。 4.資料庫對象實現及操作。
三、資料庫存儲技術:1.存儲與文件結構。 2. 索引技術。
四、並發控制技術:1.事務管理。 2.並發控制技術。3.死鎖處理。
五、資料庫管理與維護:1、數據完整性。 2、資料庫安全性。 3、資料庫可靠性。 4、監控分析。 5、參數調整。 6、查詢優化。 7、空間管理。
六、資料庫技術的發展與新技術:1、分布式資料庫。 2、對象資料庫。 3、並行資料庫。 4、數據倉庫與數據挖掘。