19 (Билеты на государственный аттестационный экзамен по специальности Информационные Системы)

1 Реляционная модель данных. Нормальные формы высших порядков.

Реляционная модель данных - это такая модель, которая представлена в виде совокупности отношений, совокупности кортежей. В основе реляционной модели использовано понятие отношения представляющего собой подмножество декартова произведения доменов.

Домен-это некоторое множество элементов(например, множество 2целых чисел или множество допустимых значений, которые может принимать объект по некоторому свойству).

Элементами отношения являются кортежи. Арность кортежа определяет арность отношения. Отношения арности 1 часто называют унарным, арности 2-бинарным, арности 3-тернарым, арности n-n-арными. В отношении не должны встречаться одинаковые кортежи, и кроме того, порядок кортежей в отношении несуществ-и.

Строка-кортеж

Столбец-домен или атрибут

Таблица, представляющая К-арное отношение R, обладает следующими свойствами:

каждая строка представляет собой кортеж и R значений, принадлежащих R столбцам;

Порядок столбцов фиксирован;

порядок строк безразличен;

любые две строки различаются хотя бы одним элементом

Строки и столбцы могут обрабатываться в любой последовательности определенной применяемыми операционной обработки.

Атрибуты отношений - это столбцы отношений

Схема отношений - список именных атрибутов

Схема реляционной БД-набор схем отношений.

Облегчает установление связей, дает возможность легко и быстро установить новую связь, позволяет оптимальным образом осуществить доступ к данным любого уровня. Все СУБД, работающие на ПК, поддерживают эту модель. Преимущества модели:

гибкость модели объясняется наличием математического аппарата нормализации отношений;

наличие внешних ключей;

использование языка структурированных запросов.

В основу реляционной модели положен теоретико-множественный подход, базирующийся на понятии отношения. В основе отношения – таблица (плоский файл). Набор отношений может быть использован для хранения данных конкретной ПО.

Нормальная форма Каждая НФ во-первых, ограничивает определенный тип ФЗ, во-вторых, устраняет соответствующие аномалии при выполнении операций над отношениями. 1НФ: Отношение находится в 1НФ если значения всех его атрибутов атомарны. 2НФ: Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа. 3НФ: отношение находится в 3НФ, если оно находится во 2НФ и в нем отсутствуют транзитивные зависимости неключевых атрибутов от ключа. 3НФ освобождает от избыточности и аномалий выполнения операций включения, удаления и обновления. НФ Бойса-Кодда: Отношение находится в НФБК, если оно находится в 3НФ и отсутствует зависимость ключей от ключевых атрибутов. 4НФ: если в нем присутствуют многозначные ФЗ. Переменная-отношения R нах. в 4НФ, если существуют множества А и В атрибутов этой переменной отношения R, для которых выполняется нетривиальная многозначная зависимость А -> В , все атрибуты отношения R также функционально зависят от атрибута. 5НФ: отношение нах. в 4НФ, декомпозируется в 5НФ так, чтобы результат удовлетворял сохранению зависимости по соединению. Переменная-отношения R нах. в 4НФ, которую иногда иначе называют проекционно-соединительной НФ, если каждая нетривиальная зависимость соединения в переменной-отношении R подразумевается ее потенциальными ключами.

2 Технология OLE.

Механизм, называемый OLE-автоматизацией (automation) предназначен для предоставления одними приложениями своих сервисов другим приложениям. Приложение, предоставляющее сервисы, называют сервером автоматизации. Приложение, использующее сервис, называют клиентом или контроллером автоматизации. Каждый сервер автоматизации обладает уникальным идентификатором GUID (Global Unique Identifier), информация о котором хранится в системном реестре. Сервер автоматизации предоставляет своим клиентам для доступа объект специального типа - dispatch object. При этом в адресном пространстве приложения-котроллера, управляющего сервером, присутствует вариантная переменная, содержащая интерфейс IDispatch, предоставляющий контроллеру доступ к этому объекту.

Для создания экземпляра объекта автоматизации в Delphi используется функция

function CreateOleObject (const ClassName:string):IDispatch.

Данная функция создает экземпляр объекта и возвращает указатель на его интерфейс. В качестве параметра функции передается имя класса, который должен быть зарегистрирован в системном реестре. Например, для использования сервисов, предоставляемых редактором Word, в приложении Delphi необходимо создать объект автоматизации следующим способом:

uses ComObj;

var WD: Variant;

WD:=CreateOleObject(‘Word.Application.8’);

Наличие тех или иных возможностей управления сервером зависит от того, какие объекты, свойства и методы сервера предоставлены разработчиками сервера для автоматизации внешних приложений. Описание всех констант, свойств и методов, предоставляемых для автоматизации с помощью внешних приложений, хранится в библиотеке типов.

Для открытия библиотеки типов в среде Delphi необходимо:

1. выбрать пункт меню File | Open;

2. в появившемся окне открытия файла указать тип файлов -

Type Library (*.tlb, *.dll, *.ocx, *.exe, *.olb)

1. выбрать файл. Например, для создания серверов автоматизации Word и Excel необходимо выбрать файлы:

для Excel - c:\Program Files\ Microsoft Office\Office\excel8.olb

для Word - c:\Program Files\ Microsoft Office\Office\msword8.olb

3 Интерфейсы материнской платы и стандарты шин: ISA, EISA, PCI, AGP.

Материнская плата сопрягается с внешними устройствами линиями обмена данными. В их качестве выступают шины и порты ввода-вывода.

Шина – совокупность проводок и разъемов, обеспечивающих взаимодействие устройств компьютера.

С момента начала использования ПК применялись различные стандарты шинной архитектуры (ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, AGP).

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.

Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

Устройство – контроллер (или адаптер) – Порт – Шина

Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа — адресной, управляющей или шиной данных.

Для подключения дочерних плат используются шины стандартов EISA, ISA, PCI, AGP.

Шина ISA (Industry Standard Architecture) в первой своей версии (шина IBM/PC) имела тактовую частоту 4,7 МГц, выполняла роль единой системной шины в первых персональных компьютерах. В следующей версии (шина PC/AT) путем добавления 36-контактного гнезда для подачи дополнительных сигналов была сохранена совместимость снизу вверх. Шина тактировалась частотой 8,33 МГц.

С переходом к 32-разрядному процессору i80836 шина ISA не претерпела изменений. Поэтому производительность компьютеров снизилась. Скорость передачи данных была порядка 5 Мбайт/с (максимальная пропускная способность – 16,7 Мбайт/с). Было ограниченным адресное пространство. Как следствие, шину ISA была расширена для эффективного применения в 32-разрядной вычислительной системе и сохранилась при этом возможность использования плат расширения стандарта ISA. В результате появилась шина EISA (Extended ISA) с двухэтажными слотами, по форме и длине соответствующими слотам шины ISA. В новом слоте дополнительные контакты для плат EISA находятся ниже (глубже) обычных контактов ISA. EISA имеет 32-битовую ширину данных и адреса, допускает автоматическое конфигурирование плат EISA, отличая их от плат ISA (каждая плата EISA имеет свое кодовое число, по которому система ее идентифицирует (узнает) и устанавливает оптимальную конфигурацию). Максимальная скорость передачи данных по шине EISA – 33,3 Мбайт/c при частоте шины 8,33 МГц.

Наиболее распространенным является подключение дочерних плат через шину стандарта PCI (Peripheral Component Interconnect). Здесь передача данных и адресов происходит по одним и тем же линиям. При работе на частоте 66 МГц и передаче 64 битов за цикл пропускная способность шины составляет 528 Мбайт/с.

Данная шина в состоянии распознавать аппаратные средства и анализировать конфигурацию системы. Она была разработана в основном фирмой Intel для процессора Pentium. Шина PCI является промежуточным звеном между локальной шиной процессора и шиной ISA/EISA. Соединение ее с шиной центрального процессора осуществляется через мост PCI (Host Bridge). Мост согласует шину центрального процессора с шиной PCI, обеспечивая в дальнейшем возможность ее стыковки с процессорами следующих поколений. Одна шина PCI может обслуживать не более четырех устройств (4 слота). Мосты, расположенные вокруг шины PCI программируются и выполняют маршрутизацию обращений по связанным шинам.

Возможны два типа устройств стандарта PCI: целевое и ведущее. Целевое способно воспринимать команды ведущего устройства, которое может обрабатывать информацию независимо от шины и других подключенных к ней устройств (оно может выступать целевым устройством для другого ведущего устройства).

Шина AGP (Advanced Graphic Port) предназначена для обмена информацией с видеоадаптером. Наряду с повышением пропускной способности шины применяются меры по уменьшению потока данных, передаваемых по шине при графических построениях. Для этого графические адаптеры снабжаются акселераторами, а также увеличивается объем их буферной памяти (видеопамяти). При этом высокоэффективный поток данных в основном циркулирует внутри графической карты и только в самых сложных построениях выходит на шину PCI.

AGP – это новый стандарт подключения графических адаптеров, по составу сигналов напоминающий PCI. Его основные особенности:

-конвейеризация обращений к памяти (может ставить в очередь до 256 запросов);

-сдвоенная передача данных при частоте 66 МГц обеспечивает пропускную способность до 532 Мбайт/с.

Шина USB (Universal Serial Bus) разработана в середине 90-х годов коллективными усилиями многих компаний (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft и др.) для подключения к шинам ISA и PCI низкоскоростных периферийных устройств. Эта шина состоит из центрального хаба (hab – концентратор), называемого еще корневым концентратором. Центральный хаб содержит разъемы для кабелей, посредством которых к нему могут подсоединяться устройства ввода-вывода или дополнительные хабы для обеспечения большего количества разъемов. Получается древовидная структура с корнем в центральном хабе, который вставляется в разъем шины ISA или PCI. Общая пропускная способность шины – 1,5 Мбайт/с.