浮点数的表示

（1）浮点数格式

阶码决定范围，阶码越长，范围越大；

尾数决定精度，尾数越长，精度越高。

（2）浮点数运算过程

对阶→尾数计算→格式化；

对阶：小数向大数看齐，尾数右移。

CPU组成

CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。

（1）运算器

算术逻辑单元ALU：执行算术运算和逻辑运算。

累加寄存器AC：暂存数据，为ALU提供工作区。

数据缓冲寄存器DR

状态条件寄存器PSW归属有争议

（2）控制器

程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址。

指令寄存器IR：存储即将执行的指令。

指令译码器ID。

时序部件。

CISC与RISC

CISC（复杂指令集）的特点：指令数量多，指令频率差别大，可变长格式，多种寻址方式，使用微码（微程序）实现，研制周期长。

RISC（精简指令集）的特点：指令数量少，频率接近，定长格式，单周期，多寄存器寻址，多通用寄存器，硬布线逻辑控制，适用于流水线。有效支持高级程序语言，优化编译。

流水线技术

流水线建立时间：第1条指令执行时间。

流水线周期：指令分段后，最长段时间。

流水线执行时间（默认使用理论公式，无答案时考虑实践公式）。

理论公式：流水线建立时间+（指令条数－1）*流水线周期。

实践公式：指令段数*流水线周期+（指令条数－1）*流水线周期。

吞吐率=指令条数/流水线执行时间。

最大吞吐率=流水线周期的倒数。

局部性原理

时间局部性：指程序中的某条指令一旦执行，不久以后该指令可能再次执行，典型原因是程序中存在着大量的循环操作。

空间局部性：指一旦程序访问了某个存储单元，不久以后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定的范围内，其典型情况是程序顺序执行。

主存编址计算

内存单元数个数=最大地址+1－最小地址。

内存编址内容：按字编址（存储体的存储单元是字存储单元，即最小寻址单位是一个字）、按字节编址（每个存储单元内容为1字节即8bit）。

内存总容量=存储单元个数*编址内容。

内存总容量=单位芯片容量*芯片片数。

芯片片数=内存总容量/单位芯片容量。

单位芯片容量=内容总容量/芯片片数。

输入输出技术

程序控制（查询）方式：分为无条件传送和程序查询方式。方法简单，硬件开销小，但I/O能力不高，严重影响CPU的利用率。

程序中断方式：与程序控制方式相比，中断方式因为CPU无需等待而提高了传输请求的响应速度。

DMA方式：DMA方式是为了在主存与外设之间实现高速、批量数据交换而设置的。DMA方式比程序控制方式与中断方式都高效。

中断

中断处理（CPU无需等待也不必查询I/O状态）：

（1）当I/O系统准备好以后，发出中断请求信号通知CPU；

（2）CPU接到中断请求后，保存正在执行程序的现场（保存现场），打断的程序当前位置即为断点；

（通过中断向量表-保存中断服务程序的入口地址）

（3）转入I/O中的服务程序的执行，完成I/O系统的数据交换；

（4）返回被打断的程序继续执行（恢复现场）。

嵌入式操作系统

特点：微型化、可定制（针对硬件变化配置）、实时性、可靠性、易移植性（硬件抽象层HAL和板级支撑包BSP支持）。

初始化过程：片级初始化→板级初始化→系统初始化。

线程

同一个进程当中的各个线程，可以共享该进程的各种资源，如内存地址空间、代码、数据、文件等，线程之间的通信与交流非常方便。

对于同一个进程当中的各个线程来说，它们可以共享该进程的大部分资源。每个线程都有自己独立的CPU运行上下文和栈，这是不能共享的（程序计数器、寄存器和栈不能共享）。

前趋图与PV操作分析题技巧

针对箭线标注信号量，箭线的起点位置是V操作（即前趋活动完成后以V操作通知后继活动）；箭线的终点位置是P操作（即后继活动开始前以P操作检查前趋活动是否完成）。

页式存储的淘汰原则

页面淘汰时，主要依据原则（考试中默认按照此原则进行淘汰）：先淘汰最近未被访问的（访问位为0），其次多个页面访问位为0时，则淘汰未被修改的（即修改位为0，因为修改后的页面淘汰时代价更大）。

树形目录结构（多级目录结构）

绝对路径从根目录开始写起，并且该文件的全名即为绝对路径+文件名。

相对路径从当前位置下一级目录开始写起。

分布式透明性

分片透明：用户不必关心数据是如何分片的，即如何分片对用户是透明的。

复制透明：用户不用关心数据库在网络中各个节点的复制情况，被复制的数据的更新由系统自动完成。

位置透明：用户不必知道所操作的数据放在何处，即数据分配到哪个或哪些站点存储对用户是透明的。

局部映像透明性（逻辑透明）：用户不必关心局部DBMS支持哪种数据模型、使用哪种数据操纵语言，数据模型和操纵语言的转换是由系统完成的。

数据库三级模式两级映像

外模式-视图；模式-基本表；内模式-文件。

外模式-模式映射，保证数据逻辑独立性，即数据的逻辑结构发生变化后，用户程序也可以不修改。只需要修改外模式和概念模式之间的映像。

模式-内模式映射，保证数据物理独立性，即当数据的物理结构发生改变时，应用程序不用改变。只需要修改概念模式和内模式之间的映像。

数据库设计过程

需求分析阶段产物：数据流图、数据字典、需求说明书。

概念设计阶段产物：E-R模型。

逻辑设计阶段产物：关系模式。设计依据：需求分析、E-R模型、转换原则、规范化理论。（关系规范化是逻辑设计阶段的任务）

关系模式基本概念

简单属性：是原子的，不可再分的。

复合属性：可以细分为更小的部分（即划分为别的属性）。

单值属性：定义的属性对于一个特定的实体都只有单独的一个值。

多值属性：在某些特定情况下，一个属性可能对应一组值。

NULL属性：表示无意义或不知道。

派生属性：可以从其他属性得来。

目或度：关系模式中属性的个数。

候选码（候选键）：唯一标识元组的属性集合，可以有多个。

主码（主键）：从候选键选择一个。

主属性与非主属性：组成候选码的属性就是主属性，其他的就是非主属性。

外码（外键）：其他关系模式的主键。

全码（ALL-Key）：关系模式的所有属性组是这个关系的候选码。

候选键

选择入度为0（无函数依赖可推导得出的属性入度为0）的属性集合，从该集合尝试推导出全部属性（可通过传递函数依赖等进行传递推导），如果可以，该集合为候选键，否则，该集合依次添加既有入度也有出度（既可被推导得出也可推导出其他属性）的中间节点，直到推导出所有属性为止，最终集合即为候选键。

E-R图转关系模式转换原则

联系根据类型不同：

（1）一对一联系的转换有2种方式。

独立的关系模式：并入两端主键及联系自身属性。（主键：任一端主键）

归并（任意一端）：并入另一端主键及联系自身属性。（主键：保持不变）

（2）一对多联系的转换有2种方式。

独立的关系模式：并入两端主键及联系自身属性。（主键：多端主键）

归并（多端）：并入另一端主键及联系自身属性。（主键：保持不变）

（3）多对多联系的转换只有1种方式

独立的关系模式：并入两端主键及联系自身属性。（主键：两端主键的组合键）

规范化程度判断即范式判定依据

1NF：属性值都是不可分的原子值。（基本二维表）

2NF：在1NF基础上，消除了非主属性对候选键的部分函数依赖。（候选键是单属性至少满足2NF）

3NF：在2NF基础上，消除了非主属性对候选键的传递函数依赖。（没有非主属性至少满足3NF）

BCNF：在3NF基础上，消除了主属性对候选键的部分函数依赖和传递函数依赖。

事务特性（ACID）

原子性A：事务是原子的，要么都做，要么都不做。

一致性C：事务执行的结果必须保证数据库从一个一致性状态变到另一个一致性的状态。

隔离性I：事务相互隔离，当多个事务并发执行时，任一事务的更新操作直到其成功提交的整个过程，对其他事务都是不可见的。

持续性D：一旦事务成功提交，即使数据库崩溃，其对数据库的更新操作也将永久有效。

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