题号：801

《计算机专业基础》

考试大纲

注：以下五部分内容只选择两部分进行答题

(一)、计算机组成原理(75分)

一、考查目标

1. 深入理解单处理器计算机系统的组织结构、工作原理、互连结构，具有完整的计算机系统整机的概念;

2. 掌握各部件的组成结构、工作原理、软硬件设计的舍取、以及硬件实现;

3. 综合运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，能够对微处理器及其基本部件进行逻辑设计。

二、考试内容

1. 计算机概要与技术：计算机发展历程，掌握冯诺依曼计算机结构及特点;计算机的三种主要类型及特点;计算机系统层次结构、计算机组成/系统结构/实现等概念的区别;计算机系统性能评价及方法;CPU性能公式;Amdahl定律。

2. 指令系统：计算机系统的设计基本原理，数据表示、数据类型，指令集及指令格式、寻址方式，指令类型、指令系统设计与优化，CISC与RISC技术的特点及相互关系，RISC基本指令集。

3. 计算机算术：二进制、十进制、十六进制的转换;二进制原码、反码、补码及移码之间的关系和转换;浮点数的表示与IEEE754浮点标准;定点补码的加减法运算及实现;定点原码/补码的乘除法运算及实现;浮点数的四则运算及实现;定点/浮点运算器的结构。

4. 处理器：CPU的功能和基本结构;数据通路的功能和基本结构;指令执行过程、控制器的功能和工作原理;单周期数据通路、多周期数据通路、基于状态机的多周期控制方法、基本流水线结构、流水线的三种冒险及相关处理方法、处理器中的意外处理方法;流水线时空图。

5. 存储层次：SRAM/DRAM结构及基本工作原理，DRAM刷新方法;高速缓存基本原理，高速缓存的相联方式;高速缓存的结构，高速缓存的性能评估与优化;虚拟存储器基本原理，页表结构，TLB。

6. 总线：总线的组成、分类、特性和性能指标，总线的层次结构，总线定时、传送、仲裁。

7. 输入/输出：I/O编址的方法，查询、中断、DMA等I/O控制方式的原理及控制机制。

三、参考教材：

1. David A. Patterson， John L. Hennessy著，王党辉、康继昌、安建峰 译，计算机组成与设计-硬件/软件接口(第五版)，机械工业出版社。

2. 唐朔飞，计算机组成原理，高等教育出版社。

(二)、数据结构(75分)

考查目标

1.理解数据结构的基本概念;掌握数据的逻辑结构、存储结构及其差异，以及各种基本操作的实现。

2.掌握基本的数据处理原理和方法，在此基础上能够对算法进行设计与分析。

3.能够选择合适的数据结构和方法进行问题求解。

考查内容

一、线性表

(一) 线性表的定义和基本操作

(二) 线性表的实现

1. 顺序存储结构

2. 链式存储结构

3. 线性表的应用

二、栈、队列和数组

(一) 栈和队列的基本概念

(二) 栈和队列的顺序存储结构

(三) 栈和队列的链式存储结构

(四) 栈和队列的应用

(五) 特殊矩阵的压缩存储

三、树与二叉树

(一) 树的概念

(二) 二叉树

1. 二叉树的定义及其主要特征

2. 二叉树的顺序存储结构和链式存储结构

3. 二叉树的遍历

4. 线索二叉树的基本概念和构造

5. 二叉排序树

6. 平衡二叉树

(三) 树、森林

1. 树的存储结构

2. 森林与二叉树的转换

3. 树和森林的遍历

(四) 树的应用

1. 等价类问题

2. 哈夫曼树和哈夫曼编码

四、图

(一) 图的概念

(二) 图的存储及基本操作

1. 邻接矩阵法

2. 邻接表法

(三) 图的遍历

1. 深度优先搜索

2. 广度优先搜索

(四) 图的基本应用及其复杂度分析

1. 最小(代价)生成树

2. 最短路径

3. 拓扑排序

4. 关键路径

五、查找

(一) 查找的基本概念

(二) 顺序查找法

(三) 折半查找法

(四) B-树

(五) 散列(Hash)表及其查找

(六) 查找算法的分析及应用

六、内部排序

(一) 排序的基本概念

(二) 插入排序

1. 直接插入排序

2. 折半插入排序

3. 希尔(shell)排序

(三) 交换排序

1. 冒泡排序

2. 快速排序

(四) 选择排序

1. 简单选择排序

2. 堆排序

(五) 归并排序

1. 二路归并排序

(六) 基数排序

(七) 各种内部排序算法的比较

(八) 内部排序算法的应用

参考书

从考试大纲看，所要求的知识在一般的大学数据结构教材中都已经包含，所以，选择哪本书并不是重要的事情。我们推荐清华大学出版社的《数据结构(第二版)》(严蔚敏主编)。这本书有多种语言的版本，建议选择C语言的版本，在复习的过程中，还可以配以相应的习题集。

(三)、计算机操作系统考试内容：(75分)

【考查目标】

1. 掌握操作系统的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系统的整体运行过程。

2. 掌握操作系统进程、内存、文件和I/O管理的策略、算法、机制以及相互关系。

3. 能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，并能利用C语言或其他高级语言描述相关算法。

【考查内容】

一、 操作系统概述

(一) 操作系统的概念、特征、功能和提供的服务

(二) 操作系统的发展与分类

(三) 操作系统的运行环境 (内核态与用户态、中断、异常、系统调用)

(四)操作系统体系结构

二、 进程管理

(一)进程与线程

² 进程概念、进程的状态与转换、进程控制、进程组织

² 进程通信(共享存储、消息传递、、信箱通信、管道通信)

² 线程概念与多线程模型

(二)处理机调度

² 调度的基本概念，调度的基本准则，调度时机、切换与过程、调度方式

² 典型调度算法：先来先服务、短作业(短进程、短线程)优先、时间片轮转、优先级、最高响应比优先、多级反馈队列调度算法

(三)进程同步与互斥

² 进程同步的基本概念

² 实现临界区互斥的基本方法：软件实现方法、硬件实现方法

² 信号量、管程

² 经典同步问题：生产者-消费者问题、读者-写者问题、哲学家进餐问题等

(四)死锁

² 死锁的概念、死锁处理策略

² 死锁预防

² 死锁避免：系统安全状态、银行家算法

² 死锁检测和解除

三、 内存管理

(一)内存管理基础

² 内存管理概念

² 程序装入与