計算機基礎綜合

833“計算機學科專業(yè)基礎綜合”復習參考提綱

一、考察目標

計算機學科專業(yè)基礎綜合考試涵蓋數據結構、計算機組織與體系結構、操作系統(tǒng)和計算機網絡

等學科專業(yè)基礎課程。要求考生比較系統(tǒng)地掌握上述專業(yè)基礎課程的基本概念、基本原理和基本方

法，能夠綜合運用所學的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關理論問題和實際問題。

二、考試形式和試卷結構

1、試卷滿分及考試時間：本試卷滿分為150,考試時間為180分鐘

2、答題方式：閉卷，筆試

3、試卷內容結構：數據結構45分、計算機組織與體系結構45分、操

作系統(tǒng)35分、計算機網絡25分

三、考察范圍

數據結構：

【總體要求】

“數據結構”要求學生掌握數據結構的基本理論和基本方法，使學生具備基本的數據結構分

析、設計、求解實際問題的能力。要求掌握數據結構的基本概念、基本原理和基本方法；掌握

線性表、樹與二叉樹、圖的邏輯結構、物理結構、基本操作，以及基本操作在不同的物理結構

上的實現，并能夠對操作算法進行基本的時間復雜度和空間復雜度進行分析；掌握基本的查找

和排序方法，并能夠利用這些方法對實際問題進行分析和求解，具備采用C或C++或JAVA

語言設計與實現算法的能力。

（一）數據結構基本概念

1.復習內容

數據結構、算法的基本定義，數據結構的邏輯結構和物理結構，算法的性能評價方法。

2.具體要求

數據結構的定義

數據結構的邏輯結構

數據結構的物理結構

算法的概念和算法的性能評價

（二）線性表

1.復習內容

線性表的概念和基本運算，線性表的順序存儲和鏈式存儲，線性表的基本運算在順序存

儲和錐式存儲結構上的實現。

2.具體要求

線性表的概念和基本運算

線性表的順序存儲

線性表的鏈式存儲

線性表的應用

（三）棧和隊列

1.復習內容

棧和隊列的基本概念、基本操作和存儲結構。

2.具體要求

棧和隊列的基本概念和基本操作

棧和隊列的順序存儲結構

棧和隊列的鏈式存儲結構

棧和隊列的應用

（四）串

1.復習內容

串的基本概念、存儲結構和模式匹配算法

2.具體要求

串的基本概念和基本操作

串的順序存儲結構

串的鏈式存儲結構

模式匹配算法

（五）數組和廣義表

1.復習內容

數組和廣義表的基本概念、數組的順序存儲和特殊矩陣的壓縮存儲。

2.具體要求

數組的基本概念和基本操作

數組的順序存儲和實現

特殊矩陣的壓縮存儲

廣義表的基本概念和存儲

（六）樹與二叉樹

1.復習內容

樹與二叉樹的基本概念、存儲結構和性質，樹與二叉樹的遍歷，樹、森林與二叉樹的轉

換，哈夫曼（Huffman）樹的概念和應用。

2.具體要求

（一）樹的概念

（二）二叉樹

二叉樹的定義及主要特征

二叉樹的順序存儲結構

二叉樹的鏈式存儲結構

二叉樹的遍歷

線索二叉樹的基本概念和構造

（三）樹、森林

樹的存儲結構

樹、森林與二叉樹的轉換

樹和森林的遍歷

（四）哈夫曼（Huffman）樹和哈夫曼編碼

（七）圖

1.復習內容

圖的基本概念和存儲結構、圖的遍歷、圖的基本應用算法。

2.具體要求

（一）圖的基本概念

（-）圖的存儲結構

鄰接矩陣法

鄰接表法

逆鄰接表法

十字鏈表

鄰接多重表

（三）圖的遍歷

深度優(yōu)先遍歷

廣度優(yōu)先遍歷

（四）圖的基本應用算法

最小生成樹

拓撲排序

關鍵路徑

最短路徑

（八）查找

1.復習內容

查找的基本概念、靜態(tài)查找表和動態(tài)查找表、哈希表。

2.具體要求

（一）查找的基本概念

（-）靜態(tài)查找表

順序查找法

折半查找法

索引順序查找法

（三）動態(tài)查找表

二叉排序樹及其基本操作

平衡二叉排序樹及其基本操作

B樹及其基本操作

B+樹的基本概念

（五）哈希（Hash）表

哈希表的基本概念

哈希函數的構造

沖突的解決方法

（六）查找算法的分析及應用

（九）排序

1.復習內容

排序的基本概念、排序算法和性能分析.

2.具體要求

（-）排序的基本概念

（二）插入排序

直接插入排序

折半插入排序

2-路插入排序

表插入排序

希爾排序

（三）交換排序

起泡排序

快速排序

（四）選擇排序

簡單選擇排序

堆排序

（五）歸并排序

（六）基數排序

（七）外部排序

計算機組織與體系結構

四、總體要求

“計算機組織與體系結構”要求學生掌握單處理器計算機系統(tǒng)中各部件的內部工作原理、

組成結構以及相互連接方式，具有完整的計算機系統(tǒng)的整機概念。要求掌握計算機系統(tǒng)層次化

結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面；掌握計算機數據表示的方法，包括定點數和浮點數的

表示；掌握運算器的原理和實現電路；掌握存儲層次的概念，會解決Cache存儲的一些基本問

題；掌握不同類型存儲器形式，包括SRAM,DRAM,ROM；掌握磁盤基本原理及RAID;掌

握指令集體系結構的基本知識和基本實現方法；掌握中央處理器控制器部分的兩種基本設計方

法，即硬布線和微程序控制，能夠根據模擬中央處理器化簡控制信號邏輯或者編寫簡單微操作

流程；熟悉中央處理器的時序邏輯，即指令周期、CPU周期、節(jié)拍周期、時鐘周期之間的關

系；掌握計算機輸入輸出系統(tǒng)的基本概念，程序查詢方式、中斷方式和直接內存獲取方式；掌

握總線的仲裁方式和特點；基本掌握并行計算機的原理和發(fā)展趨勢；基本掌握對稱多處理器系

統(tǒng)的特點；掌握流水線技術，能夠計算各種流水線的性能指標參數，分析流水線的特點，解決

數據相關的方法等；能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關計算機硬件系統(tǒng)中的

理論和實際問題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設計。

研究生課程考試是所學知識的總結性考試，考試水平應達到或超過本科專業(yè)相應的課程要

求水平。

五、各章復習要點

(-)計算機系統(tǒng)概論

1.復習內容

計算機的基本組成，馮?諾依曼計算機原理，計算機系統(tǒng)的層次結構，計算機的分類及性

能描述，計算機的發(fā)展歷程

2.具體要求

*計算機的基本組成

***硬件部分

***軟件組成

***軟件的分類

*馮?諾依曼計算機原理

***馮.諾依曼計算機概念

***馮.諾依曼計算機特點

*計算機系統(tǒng)的層次結構

***層次結構圖

***各層的含義和界面定義

***計算機體系結構、組成和實現

*計算機的分類及性能描述

***Flynn分類法

***Amdahl定律和應用

***吞吐量、響應時間

***CPU時鐘周期、主頻、CPLCPU執(zhí)行時間

***MIPS、MFLOPS

（二）計算機系統(tǒng)中的數據表示

1.復習內容

數制與編碼，定點數據表示，浮點數據表示，糾錯和校驗

2.具體要求

*數制與編碼

***進位計數制及其相互轉換

***真值和機器數

***BCD碼

***字符與字符串

***漢字的表示

*定點數據表示

***無符號數的表示

***有符號數的表示

***原碼、反碼、補碼、移碼

*浮點數據表示

***格式定義

***規(guī)格化

***數據范圍

***IEEE754標準

*糾錯和校驗

***奇偶校驗

***漢明編碼

***循環(huán)冗余校驗

（三）運算方法與運算器

1.復習內容

定點數的位移運算，原碼定點數的加/減運算，補碼定點數的力口/減運算，定點數的乘/除

運算，溢出概念和判別方法，浮點數的加/減運算，浮點數的乘/除運算，算術邏輯單元ALU

2.具體要求

*原碼定點數的加/減運算

***方法，應用

*補碼定點數的加/減運算

***方法，應用

***行波進位、先行進位加法器

***移位處理

***溢出處理和判斷

*定點數的乘/除運算

***原碼乘法，補碼乘法

***恢復余數，不恢復余數除法

***陣列乘法器

***陣列除法器

*浮點數的加/減運算

***對階

***尾數加減

***規(guī)格化

***溢出處理

*浮點數的乘/除運算

***方法

***應用

***規(guī)格化

*算術邏輯單元ALU

***組成

***類型

（四）存儲系統(tǒng)

1.復習內容

存儲器的分類，存儲器的層次化結構，半導體隨機存取存儲器，主存儲器與CPU的連接,

雙口RAM和多模塊存儲器，高速緩沖存儲器，虛擬存儲器，硬盤存儲器

2.具體要求

*存儲器的分類

***按照不同方式進行分類的方法

***存儲器容量、速度、可靠性

*存儲器的層次化結構

***具體層次化形式

***各種存儲器的位置

*半導體隨機存取存儲器

***SRAM存儲器的工作原理

***DRAM存儲器的工作原理

***只讀存儲器

*主存儲器與CPU的連接

***字擴展方式

***位擴展方式

*雙口RAM和多模塊存儲器

***多端口組織形式

***交叉存儲方式

***按內容存儲的存儲器

*高速緩沖存儲器

***Cache的基本工作原理

***Cache和主存之間的映射方式

***Cache中主存塊的替換算法

***Cache寫策略

*虛擬存儲器

***虛擬存儲器的基本概念

***頁式虛擬存儲器

***段式虛擬存儲器

***段頁式虛擬存儲器

***TLB（快表）

*硬盤存儲器

***磁記錄方式基本原理

***磁盤的基本參數及計算

***RAID

（五）指令系統(tǒng)

1.復習內容

指令格式，指令的尋址方式，CISC和RISC的基本概念。

2.具體要求

*指令格式

***指令的基本格式

***定長操作碼指令格式

***擴展操作碼指令格式

***端序

*指令的尋址方式

***有效地址的概念

***數據尋址和指令尋址

***常見尋址方式

*CISC和RISC的基本概念

***RISC的發(fā)展歷程

***RISC的技術特點

（六）中央處理器

1.復習內容

CPU的功能和基本結構，指令執(zhí)行過程，數據通路的功能和基本結構，控制器的功能和

工作原理。

2.具體要求

*CPU的功能和基本結構

***CPU的主要構成部件

***CPU內的常見寄存器

***CPU內部的數據通路

*指令執(zhí)行過程

***時序發(fā)生器

***CPU內部時序概念

***典型指令的執(zhí)行過程

*數據通路的功能和基本結構

*控制器的功能和工作原理

***硬布線控制器

***微程序控制器

***微操作、微命令、微指令、微程序

***互斥和相容

（七）流水線技術與指令級并行

1.復習內容

流水線概念，流水線分類，流水線性能指標，流水線相關處理，超標量處理，VLIW,

多核處理器的基本概念。

2.具體要求

*流水線概念

*流水線分類

***不同方式進行分類

***靜態(tài)多功能流水線

***動態(tài)多功能流水線

*流水線性能指標

***吞吐率

***效率

***加速比

***時空圖

*流水線相關處理

***數據相關

***指令相關

***相關處理方式，相關直接通路

*超標量處理

***定義

***記分板

*VLIW

***VLIW概念及特點

*多核處理器的基本概念

(A)總線與輸入輸出系統(tǒng)

1.復習內容

總線概述，總線仲裁，總線操作和定時，總線標準，DO系統(tǒng)基本概念，外部設備，I/O

接口，I/O方式。

2.具體要求

*總線概述

***總線的基本概念

***總線的分類

***總線的組成及性能指標

*總線仲裁

***集中仲裁方式：菊花鏈方式、輪詢計數、獨立請求方式

***分布仲裁方式

*總線操作和定時

***同步定時方式

***異步定時方式

*總線標準

*I/O系統(tǒng)基本概念

*外部設備

***輸入設備

***輸出設備

*I/O接口

***I/O接口的功能和基本結構

***1/0端口及其編址

***I/O地址空間及其編碼

*I/O方式

***程序查詢方式

***程序中斷方式：中斷的基本概念；中斷響應過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏

蔽的概念

***DMA方式：DMA控制器的組成；DMA傳送過程

***通道方式

（九）并行體系結構

1.復習內容

并行處理的基本途徑，互連開關網絡，對稱多處理器。

2.具體要求

*并行處理的基本途徑

***時間重疊

***資源重復

***資源共享

*互連開關網絡

***定義

***基本交換開關網絡

*對稱多處理器

操作系統(tǒng)

總體要求

L掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系統(tǒng)的整體運行過程。

2.掌握操作系統(tǒng)的作業(yè)、進程、死鎖、內存、文件和設備管理的基本原理、方法、實現

機制以及相互間的關系。

3.能夠運用所學的操作系統(tǒng)原理、方法與技術分析問題和解決問題，并能描述基本算法。

“操作系統(tǒng)”部分各章復習要點

一、操作系統(tǒng)概述

(-)操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和提供的服務

(-)操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類

(三)操作系統(tǒng)體系結構

(R)現代操作系統(tǒng)特征

二、用戶接口及作業(yè)管理

(一)作業(yè)的概念

(-)作業(yè)的控制與調度算法

1.單道作業(yè)調度

先來先服務；短作業(yè)優(yōu)先；響應比高者優(yōu)先；

2.多道作業(yè)調度；

(三)系統(tǒng)功能調用

1.管態(tài)與用戶態(tài)

2.系統(tǒng)功能調用

三、進程管理

(-)進程定義

1.進程概念

2.進程的狀態(tài)與轉換

3.進程控制

4.進程組織

5.進程間高級通信

共享內存；消息緩沖區(qū)；管道。

6.線程概念與多線程模型

(二)進程調度

1.進程調度的基本概念

2.調度時機、切換與過程

3.典型調度算法

優(yōu)先級調度算法；時間片輪轉算法。

（三升司步與互斥

1.進程同步、互斥的基本概念

2.臨界區(qū)互斥定義及管理方法

軟件實現方法；硬件實現方法。

3.信號量

4.進程同步、互斥模型及應用

5.管程

6.經典同步、互斥問題

生產者-消費者問題；讀者-寫者問題；哲學家進餐問題。

四、死鎖

（一）死鎖的概念

（二）死鎖必要條件及實例分析

（三）死鎖預防

（R）死鎖避免

安全狀態(tài)；

銀行家算法；

（五）死鎖檢測和解除

五、內存管理

（一）內存管理基礎

1.內存管理概念

邏輯地址、物理地址、地址空間；

地址再定位；

2.內存保護

（-）內存管理方法

1.分區(qū)管理

固定分區(qū)；可變分區(qū)；多重分區(qū)；可再定位分區(qū)；

可變分區(qū)管理中空白分區(qū)分配方法；

2.頁式管理

3.段式、段頁式管理

4.覆蓋及交換

（三）虛擬內存管理

1.虛擬內存基本概念

2.請求分頁、分段管理

3.頁面置換算法

先進先出置換算法（FIFO）；最近最少使用置換算法（LRU）；時鐘置換算法（CLOCK）。

4.頁面分配策略

5.工作集

6.系統(tǒng)抖動

六、文件管理

（一）文件系統(tǒng)基礎

1.文件概念

2.文件的邏輯結構

3.文件的物理結構

4.目錄結構

5.文件保護

（二）文件存儲空間管理、文件共享

1.文件存儲空間管理

2.文件共享與安全

（三）磁盤組織與管理

1.磁盤的結構

2.磁盤調度算法

驅動臂調度；旋轉調度；

3.磁盤優(yōu)化存儲

（四）Unix/Linux文件系統(tǒng)

七、設備管理

（-）I/O管理概述

1.I/O控制方式

2.I/O軟件層次結構

（二）I/O核心子系統(tǒng)

1.通道及通道類型

2.I/O調度算法

3.設備分配與回收

4.假脫機技術(SPOOLing)

(三)緩沖區(qū)管理

1.塊設備緩沖區(qū)管理

2.字符設備緩沖區(qū)管理

計算機網絡

總體要求

1.掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法。

2.掌握計算機網絡的體系結構和典型網絡協(xié)議，了解典型網絡設備的組成和特點，理

解典型網絡設備的工作原理。

3.能夠運用計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法進行網絡系統(tǒng)的分析、設計

和應用。

研究生課程考試是所學知識的總結性考試，考試水平應達到或超過本科專業(yè)相應的課程要

求水平。

“計算機網絡”分層復習要點

(-)計算機網絡體系結構

1.計算機網絡概述

(1)計算機網絡的概念、組成與功能

(2)計算機網絡的分類

(3)計算機網絡與互聯網的發(fā)展歷史

(4)計算機網絡的標準化工作及相關組織

2.計算機網絡體系結構與參考模型

(1)計算機網絡分層結構

(2)計算機網絡協(xié)議、接口、服務等概念

(3)IS0/0SI參考模型和TCP/IP模型

(-)物理層

1.通信基礎

(1)信道、信號、寬帶、碼元、波特、速率、信源與信宿等基本概念

(2)奈奎斯特定理與香農定理

(3)編碼與調制

(4)電路交換、報文交換與分組交換

(5)數據報與虛電路

2.傳輸介質

(1)雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸介質

(2)物理層接口的特性

3.物理層設備

(1)中繼器

(2)集線器

(三)數據鏈路層

1.數據鏈路層的功能

2.組幀

3.差錯控制

(1)檢錯編碼

(2)糾錯編碼

4.流量控制與可靠傳輸機制

(1)流量控制、可靠傳輸與滑輪窗口機制

(2)停止-等待協(xié)議

(3)后退N幀協(xié)議(GBN)

(4)選擇重傳協(xié)議(SR)

5.介質訪問控制

(1)信道劃分介質訪問控制

頻分多路復用、時分多路復用、碼分多路復用的概念和基本原理。

(2)隨即訪問介質訪問控制

ALOHA協(xié)議；CSMA協(xié)議；CSMA/CD協(xié)議；CSMA/CA協(xié)議。

6.局域網

(1)局域網的基本概念與體系結構

(2)以太網與IEEE802.3

(3)IEEE802.11

(4)令牌環(huán)網的基本原理

7.廣域網

(1)廣域網的基本概念

(2)PPP協(xié)議

(3)HDLC協(xié)議

8.數據鏈路層設備

(1)網橋的概念和基本原理

(2)局域網交換機及其工作原理

(四)網絡層

1.網絡層的功能

(1)異構網絡互聯

(2)路由與轉發(fā)

(3)擁塞控制

2.路由算法

(1)靜態(tài)路由與動態(tài)路由

(2)距離-向量路由算法

(3)鏈路狀態(tài)路由算法

(4)層次路由

3.IPv4

(1)IPv4分組

(2)IPv4地址與NAT

(3)子網劃分與子網掩碼、CIDR

(4)ARP協(xié)議、DHCP協(xié)議與ICMP協(xié)議

4.IPv6

(1)IPv6的主要特點

(2)IPv6地址

5.路由協(xié)議

(1)自治系統(tǒng)

(2)域內路由與域間路由

(3)RIP路由協(xié)議

(4)OSPF路由協(xié)議

(5)BGP路由協(xié)議

6.IP組播

(1)組播的概念

(2)IP組播地址

7.移動IP

(1)移動IP的概念

8.網絡層設備

(1)路由器的組成和功能

(2)路由表與路由轉發(fā)

(五)傳輸層

1.傳輸層提供的服務

(1)傳輸層的功能

(2)傳輸層尋址與端口

(3)無連接服務與面向連接服務

2.UDP協(xié)議

(1)UDP數據報

(2)UDP校驗

3.TCP協(xié)議

(1)TCP段

(2)TCP連接管理

(3)TCP可靠傳輸

(4)TCP流量控制與擁塞控制

(六)應用層

1.網絡應用模型

(1)客戶/服務器模型

(2)瀏覽器/服務器模型

2.DNS系統(tǒng)

(1)層次域名空間

(3)域名解析過程

3.FTP

（1）FTP協(xié)議的工作原理

4.電子郵件

（1）電子郵件系統(tǒng)的組成與郵件格式（3）SMTP協(xié)議與POP3協(xié)議基本概念

5.萬維網WWW

（1）WWW的概念與組成結構

（2）HTTP協(xié)議

六、參考書目

1、裘雪紅，李伯成，劉凱，車向泉，《計算機組成與體系結構》，高等教育出版社，2009.

2、裘雪紅，李伯成，《計算機組成與體系結構》，西安電子科技大學出版社，2012.

3、JohnL.Hennessy,DavidA.Patterson