Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Semester One, 2020

FINAL ASSESSMENT

COMPUTER SCIENCE

Fundamentals of Database Systems

Question 2  (25  marks)

The following questions use the UNIVERSITY database schema and the sample database state shown below .

a)  Define the following SQL  statements:

i .      Set the default value of the attribute ‘Department’ in the COURSE  table to ‘CS’ . [3  marks]

ii .      Add a new attribute ‘Birth_Date’ to the STUDENT  table with the ‘DATE’  type as its domain . [3  marks]

iii .      Change the grade value of the student number ‘17’  with the section number ‘119’  in the ‘GRADE_REPORT’  table to ‘B ’  (assume that the domains of the Student_number and Section_identifier attributes are both CHAR). [4  marks]

iv .      Define a query to retrieve the transcript records of the student number ‘8’ . Transcript includes the course name, course number, credit hours, semester, year, and grade for each course completed by the student . [5  marks]

b)  Define the following queries using Relational Algebra expressions:

i .      For each section taught by Professor ‘Anderson’ , retrieve the course name, course number, semester, year, and number of students who took the section . [5  marks]

ii .      Retrieve the names and major departments of the students who did not study all the courses that were offered in 2008. [5  marks]

Question 3  (25  marks)

A  B+-tree on an attribute X  can be alternatively constructed in a batched manner:

1.  Sequentially store the relation by sorting the records in a non-descending order of X;

2.  Build the first-level index (the smallest key of each block in the index can be safely removed), then the second-  level index, · · · , until the top level has only one block .

Consider 19   records inserted sequentially (not in ascending order) to a relation . The key values (in the order of the insertion) are 38, 12,9,6,31,42,33,8,2, 15,5,7, 11,23,22,34, 27, 49, 50  respectively . Each block can hold up to 3  data records . Each block can hold up to 4 pointers together with 4  integers . Consider the two methods in building a B+-tree:

a)   Start with an initially empty B+-tree, insert the records sequentially . Draw the snapshots of the B+-tree after the insertion of 6, 7  and 50, respectively . [12  marks]

c)   Consider schedule S under a lock scheduler: each transaction requests the (shared / exclusive, depending on the operation) lock of the corresponding data item immediately before an operation and release all the locks immediately after the last operation of the transaction .

i .      Find the first deadlock of the schedule by drawing the corresponding wait-for graph . [3  marks]

ii .      Explain why the wait-die protocol can prevent this deadlock . Assume that the transactions arrive to the system in the order of T 1 ,T2 ,T3 ,T4 . [5  marks]

Question 6  (5  marks)

Consider   a   system   that   uses   the   immediate   update   protocol   (steal/no-force)   with checkpointing .  Describe  the  recovery  process  from  a  system  crash  for  the  following transactions:

1.  T1   has committed before thecheckpoint,

2.  T2   started before the checkpoint but has committed after the checkpoint,

3.  T3   started before the checkpoint but has not committed before the crash,

4.  T4   started after the checkpoint but has committed before the crash,

5.  T5   started after the checkpoint but has not committed before the crash .

Specifically, for each transaction, indicate the action (e.g . , redo and undo), the application scope (i .e . , operations before the checkpoint or after the checkpoint) and the order (i .e . , new to old , or old to new) of operations on which the action should be applied . Anoperation (data access operation) w is newer than another operation w ’  if w is logged later than w ’ . [5  marks]