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2016 年計算機學科專業基礎綜合考試大綱
科目代碼：856 科目名稱：計算機學科專業基礎綜合
I 考查目標
計算機學科專業基礎綜合考試涵蓋數據結構、計算機組成原理、操作系統和計算機網絡等學科專業基礎課程。要求考生比
較系統地掌握上述專業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。
II 考試形式和試卷結構
一、試卷滿分及考試時間
本試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
二、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
三、試卷內容結構
數據結構 45 分
計算機組成原理 45 分
操作系統 35 分
計算機網絡 25 分
四、試卷題型結構
單項選擇題 80 分 （數據結構占 12 小題，計算機組成原理占 12 小題，操作系統占 9 小題，計算機網絡占 7 小題，共計 40
小題，每小題 2 分）
綜合應用題 70 分（數據結構占 21 分，計算機組成原理占 21 分，操作系統占 17 分，計算機網絡占 11 分）
III 考查范圍
數據結構
【考查目標】
1.掌握數據結構的基本概念、基本原理和基本方法。
2.掌握數據的邏輯結構、存儲結構及基本操作的實現，能夠對算法進行基本的時間復雜度與空間復雜度的分析。
3.能夠運用數據結構基本原理和方法進行問題的分析與求解，具備采用 C 或 C++語言設計與實現算法的能力。
【考查內容】
一、 線性表
（一） 線性表的定義和基本操作
（二） 線性表的實現
1. 順序存儲
2. 鏈式存儲
3. 線性表的應用
二、 棧、隊列和數組
（三） 棧和隊列的基本概念
（四） 棧的順序存儲結構和鏈式存儲結構
（五） 隊列的順序存儲結構和鏈式存儲結構
（六） 棧和隊列的應用
（七） 數組的基本概念和存儲結構
（八） 矩陣的壓縮存儲
三、 樹與二叉樹
(一) 樹的基本概念
(二) 二叉樹
1. 二叉樹的定義及其主要特征
2. 二叉樹的順序存儲結構和鏈式存儲結構
3. 二叉樹的遍歷
4. 線索二叉樹的基本概念和構造
(三) 樹、森林
1. 樹的存儲結構
2. 森林與二叉樹的轉換
3. 樹和森林的遍歷
(四) 樹與二叉樹的應用
哈夫曼（Huffman）樹和哈夫曼編碼
四、 圖
(一) 圖的基本概念
(二) 圖的存儲及基本操作
1. 鄰接矩陣法
2. 鄰接表法
3. 鄰接多重表、十字鏈表
(三) 圖的遍歷
1. 深度優先搜索
2. 廣度優先搜索
(四) 圖的基本應用
1. 最?。ù鷥r）生成樹
2. 最短路徑
3. 拓撲排序
4. 關鍵路徑
五、 查找
(一) 查找的基本概念
(二) 線性表的查找
1. 順序查找法
2. 折半查找法（二分查找）
3. 分塊查找法
(三) 樹表的查找
1. 二叉排序樹的查找
2. 平衡二叉樹的查找
3. B 樹及其基本操作、B+樹的基本概念
(四) 散列（Hash）表
(五) 字符串模式匹配
(六) 查找算法的分析及應用
六、 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
(三) 氣泡排序（bubble sort）
(四) 簡單選擇排序
(五) 希爾排序（shell sort）
(六) 快速排序
(七) 堆排序
(八) 二路歸并排序（merge sort）
(九) 基數排序
(十) 外部排序
(十一) 各種內部排序算法的比較
(十二) 排序算法的應用
計算機組成原理
【考查目標】
1.理解單處理器計算機系統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的整機概念。
2.理解計算機系統層次化結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現方法。
3.能夠綜合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中的理論和實際問題進行計算、分析，對一些
基本部件進行簡單設計；并能對高級程序設計語言（如 C 語言）中的相關問題進行分析。
【考查內容】
一、 計算機系統概述
(一) 計算機發展歷程
(二) 計算機系統層次結構
1. 計算機硬件的基本組成
計算機硬件系統的五大部件，馮·諾依曼思想，現代計算機的結構
2. 計算機軟件的分類
3. 計算機系統的分類
軟件與硬件的關系
4. 計算機的工作過程
(三) 計算機性能指標
1. 吞吐量、響應時間
2. CPU 時鐘周期，主頻，CPI，CPU 執行時間
3. MIPS，FLOPS， GFLOPS，TFLOPS，PFLOPS
二、 數據的表示和運算
(一) 數制與編碼
1. 數制及數制轉換
2. 真值和機器數
帶符號數的表示：原碼、反碼、補碼、移碼以及與真值之間的轉換
(二) 定點數的表示和運算
1. 定點數的表示
定點數的表示格式和數據表示范圍
2. 定點數的計算
定點數的移位運算，原碼定點數的加/減運算，補碼定點數的加/減運算，定點數的乘除/運算，溢出概念以及判別
方法
(三) 浮點數的表示和運算
1. 浮點數的表示
浮點數的表示格式和數據表示范圍，IEEE754 標準浮點數的表示格式，標準浮點數與真值之間的轉換規則
2. 浮點數的加減運算
(四) 非數值符號的表示
字符的 ASCII 碼、字符串的存放方法；漢字編碼的關系、字庫的容量計算
(五) 十進制數串的表示：
BCD 碼、壓縮的十進制數串
(六) 校驗碼
奇偶/海明/循環校驗碼的檢錯和糾錯能力，編碼方法和校驗方法；海明校驗碼碼長的計算公式，校驗碼的檢錯、糾
錯能力與碼距的關系
(七) 運算方法與運算器
1. 串行加法器和并行加法器
2. 定點補碼加減運算規則、溢出判斷方法、定點補碼加減運算的邏輯電路
3. 算術邏輯單元 ALU 的功能結構和工作原理
4. 一位原碼/補碼的乘法運算規則以及硬件邏輯電路的結構和工作原理
5. 陣列乘法器的工作原理及邏輯實現
6. 一位原碼/補碼不恢復余數除法運算規則、
7. 布斯除法運算規則以及硬件邏輯電路的結構和工作原理
8. 陣列除法器的工作原理及邏輯實現
9. 浮點四則運算的方法和步驟
加減運算：求階差、對階、尾數加減、結果規格化、尾數的舍入規則
乘除運算：階碼加減、尾數乘除、結果規格化、尾數的舍入規則
10. 浮點運算器的工作原理
11. 各類邏輯運算的運算規則和移位規則
三、 存儲器層次結構
(一) 存儲器的分類
(二) 存儲器的層次化結構
程序局部性原理
(三) 半導體隨機存取存儲器
1. SRAM 存儲器的工作原理
2. DRAM 存儲器的工作原理，DRAM 的刷新方式，刷新周期的計算
3. 只讀存儲器
4. Flash 存儲器
(四) 主存儲器與 CPU 的連接
芯片數的計算，地址、數據、控制線的連接，片選信號的產生，地址范圍的確定（字擴展，位擴展）；主存與 CPU 之
間數據傳送的控制方式；數據傳送的同步控制和異步控制；主存的主要性能指標（容量、存取時間、存取周期、帶寬、
價格）。
(五) 雙口 RAM 和多模塊存儲器
存儲體系中單體多字并行存儲器、多體交叉存儲器的概念
(六) 高速緩沖存儲器 Cache
1. cache 的基本工作原理
2. cache 和主存之間的映射方式：三種地址映射方式的實現原理和特點
3. cache 中主存塊的替換算法
4. cache 寫策略
5. Cache－主存系統的平均訪問時間的計算；Cache 命中率的計算。
(七) 虛擬存儲器
1. 磁表面存儲器
存儲原理、各種記錄方式的特點、各種記錄方式的評價標準。
2. 硬盤存儲器的常用技術指標
容量、平均存取時間、數據傳輸率的計算
3. 磁盤陣列
4. 虛擬存儲器的基本概念
5. 頁式、段式、段頁式虛擬存儲器
快表，慢表，TLB
四、 指令系統
(一) 指令格式
1. 指令的基本格式
2. 定長操作碼指令格式
3. 擴展操作碼指令格式
(二) 指令的尋址方式
1. 有效地址的概念
2. 數據尋址和指令尋址
3. 常見的尋址方式
(三) CISC 和 RISC 的基本概念
五、 中央處理器
(一) CPU 的功能和基本結構
(二) 指令執行過程
(三) 數據通路的功能和基本結構
(四) 數據通路及指令流程分析
根據指令功能和 CPU 的數據通路結構寫出指令流程、控制信號序列及一個指令周期的存次數
(五) 控制器的功能和工作原理
1. 控制器組成部件：PC、IR、ID、操作信號形成部件等
2. 控制器的組成方式：組合邏輯方式、微程序方式
3. 控制器的控制方式：同步控制、異步控制、聯合控制
4. 控制器的時序：指令周期、機器周期、節拍、脈沖
5. 硬布線控制器與微程序控制器
微指令和微命令，微周期，微程序，控制存儲器，微指令的編譯方式，微程序的順序控制方式，微指令的執行方
式，微程序設計方法
(六) 指令流水線
1. 指令的執行方式：順序方式、重疊方式、流水方式
2. 指令流水線的基本概念：
3. 指令流水線的基本實現
4. 超標量、超長指令字和超流水基本概念
(七) 多核處理器的基本概念
六、 總線
(一) 總線概述
1. 總線的基本概念和特點
2. 總線的分類：
總線主設備和總線從設備；總線源設備和總線目的設備；
3. 總線的組成及其性能指標：
帶寬、寬度、時鐘頻率、負載能力
(二) 總線仲裁
1. 集中仲裁方式和分布仲裁方式
2. 并行仲裁和串行仲裁；
3. 集中式總線控制器的仲裁方式
(三) 總線操作和定時
1. 同步定時方式
2. 異步定時方式
(四) 總線上的數據傳輸類型
(五) 總線標準
七、 輸入輸出（I/O）系統
(一) I/O 系統的基本概念
外設的分類、作用、特點，主機與外設的連接方式，主機與外設間的傳送格式，并行傳送和串行傳送，主機控制外設的
四個層次。
(二) 外部設備
1. 輸入設備：
鍵盤、鼠標的工作原理及控制方法
2. 輸出設備：
CRT、液晶顯示器的工作原理，顯示器性能指標的計算與應用，打印機的分類，激光打印機的工作原理
(三) I/O 接口（I/O 控制器）
1. I/O 接口的功能、分類和基本結構
2. I/O 端口及其編址
3. I/O 地址空間及其編碼
(四) I/O 方式
1. 程序查詢方式
2. 程序中斷方式
3. 中斷的基本概念
中斷的功能和工作過程，中斷請求、中斷響應的條件，中斷屏蔽、中斷禁止、中斷判優的條件，中斷響應過程，
向量中斷的實現過程，中斷處理過程，多重中斷和中斷屏蔽的概念。
4. DMA 方式
DMA 控制器的組成，DMA 方式的功能和工作過程，DMA 傳送方式（CPU 暫停方式、周期挪用方式、交替訪存
方式），DMA 控制方式下的數據傳送過程（DMA 預處理、數據交換操作、DMA 后處理），DMA 與中斷的比較。
5. 通道方式
通道控制方式的基本概念，通道的工作原理，通道的類型（字節多路通道、選擇通道、數組多路通道）
操作系統
【考查目標】
1.掌握操作系統的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系統的整體運行過程。
2. 掌握操作系統進程、內存、文件和 I/O 管理的策略、算法、機制以及相互關系。
3.能夠運用所學的操作系統原理、方法與技術分析問題和解決問題，并能利用 C 語言描述相關算法。
【考查內容】
一、 操作系統概述
(一) 操作系統的概念、特征、功能
(二) 操作系統的發展與分類
1. 內核態與用戶態
2. 中斷、異常
3. 系統調用
(三) 操作系統體系結構
二、 進程管理
(一) 進程與線程
1. 進程概念及描述
2. 進程的狀態與轉換
3. 進程控制
4. 進程組織
5. 進程通信
共享存儲系統；消息傳遞系統；管道通信。
6. 線程概念，進程與線程的區別
(二) 處理機調度
1. 調度的基本概念
2. 調度時機、切換與過程
3. 調度的基本準則
4. 調度方式
5. 典型調度算法
先服務調度算法；短作業（短進程、短線程）優先調度算法；時間片輪轉；優先級調度算法；高響應比優先調度
算法；多級反饋隊列調度算法。
(三) 同步與互斥
1. 進程同步的基本概念
2. 實現臨界區互斥的基本方法
3. 信號量
4. 經典同步問題
生產者-消費者問題；讀者-寫者問題；哲學家進餐問題。
(四) 死鎖
1. 死鎖的概念
2. 死鎖處理策略
3. 死鎖預防
4. 死鎖避免
5. 系統安全狀態，銀行家算法。
6. 死鎖檢測和解除
三、 內存管理
(一) 內存管理基礎
1. 內存管理概念
程序裝入與鏈接；邏輯地址與物理地址空間；內存保護。
2. 交換與覆蓋
3. 連續分配管理方式
4. 非連續分配管理方式
分頁管理方式；分段管理方式；段頁式管理方式。
(二) 虛擬內存管理
1. 虛擬內存基本概念
2. 請求分頁管理方式
3. 頁面置換算法
最佳置換算法（OPT）；先進先出置換算法（FIFO）；最近最少使用置換算法（LRU）。
四、 文件管理
(一) 文件系統基礎
1. 文件概念
2. 文件的邏輯結構和物理結構
順序文件；索引文件；索引順序文件。
3. 目錄結構
文件控制塊和索引節點；單級目錄結構和兩級目錄結構；樹形目錄結構。
4. 文件共享
5. 文件保護
(二) 文件系統實現
1. 文件系統層次結構
2. 2.目錄實現
3. 3.文件實現
(三) 磁盤組織與管理
1. 磁盤的結構
2. 磁盤調度算法
3. 磁盤的管理
五、 輸入輸出（I/O）管理
(一) 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
1. I/O 調度概念
2. 高速緩存與緩沖區
3. 設備分配與回收
4. 假脫機技術（SPOOLing）
計算機網絡
【考查目標】
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的分析、設計和應用。
【考查內容】
一、 計算機網絡體系結構
(一) 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. 計算機網絡的標準化工作及相關組織
(二) 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. 計算機網絡協議、接口、服務等概念
3. ISO/OSI 參考模型和 TCP/IP 模型
二、 物理層
(一) 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
(二) 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
(三) 物理層設備
1. 中繼器
2. 集線器
三、 數據鏈路層
(一) 數據鏈路層的功能
(二) 組幀
(三) 差錯控制
1. 檢錯編碼
2. 糾錯編碼
(四) 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-等待協議
3. 后退 N 幀協議（GBN）
4. 選擇重傳協議（SR）
(五) 介質訪問控制
1. 信道劃分
頻分多路復用、時分多路復用、波分多路復用、碼分多路復用的概念和基本原理。
2. 隨即訪問
ALOHA 協議；CSMA 協議；CSMA/CD 協議；CSMA/CA 協議。
(六) 局域網
1. 局域網的基本概念與體系結構
2. 以太網與 IEEE 802.3
3. IEEE 802.11
(七) 廣域網
1. 廣域網的基本概念
2. PPP 協議
(八) 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
(一) 網絡層的功能
1. 異構網絡互聯
2. 路由與轉發
3. 擁塞控制
(二) 路由算法
1. 靜態路由與動態路由
2. 距離-向量路由算法
3. 鏈路狀態路由算法
4. 層次路由
(三) IPv4
1. IPv4 分組
2. IPv4 地址與 NAT
3. 子網劃分與子網掩碼、CIDR
4. ARP 協議、DHCP 協議與 ICMP 協議
(四) IPv6
1. IPv6 的主要特點
2. IPv6 地址
(五) 路由協議
1. 自治系統
2. 域內路由與域間路由
3. RIP 路由協議
4. OSPF 路由協議
5. BGP 路由協議
(六) IP 組播
1. 組播的概念
2. IP 組播地址
(七) 移動 IP
1. 移動 IP 的概念
2. 移動 IP 的通信過程
(八) 網絡層設備
1. 路由器的組成和功能
2. 路由表與路由轉發
五、 傳輸層
(一) 傳輸層提供的服務
1. 傳輸層的功能
2. 2.傳輸層尋址與端口
3. 3.無連接服務與面向連接服務
(二) UDP 協議
1. UDP 數據報
2. UDP 校驗
(三) TCP 協議
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
(一) 網絡應用模型
1. 客戶/服務器模型
2. P2P 模型
(二) DNS 系統
1. 層次域名空間
2. 域名服務器
3. 域名解析過程
(三) FTP
1. FTP 協議的工作原理
2. 控制連接與數據連接
(四) 電子郵件
1. 電子郵件系統的組成結構
2. 電子郵件格式與 MIME
3. SMTP 協議與 POP3 協議
(五) WWW
1. WWW 的概念與組成結構
2. HTTP 協議
計算機學科專業基礎綜合考試大綱編寫組
中央民族大學信息工程學院
2015/10/26
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