803计算机学科基础综合

803计算机学科基础综合一、考查目标计算机学科基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。二、考试形式和试卷结构1、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。2、答题方式答题方式为闭卷、笔试。3、试卷内容结构数据结构45分计算机组成原理45分操作系统35分计算机网络25分4、试卷题型结构单项选择题80分(40小题，每小题2分)综合应用题70分三、考查内容数据结构【考查目标】1、掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。2、掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析。3、能够运用数据结构基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用C或C++语言设计与实现算法的能力。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2、链式存储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）树的基本概念（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（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）树与二叉树的应用1、二叉排序树2、平衡二叉树3、哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码四、图（一）图的基本概念（二）图的存储及基本操作1、邻接矩阵法2、邻接表法3、邻接多重表、十字链表（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）分块查找法（四）折半查找法（五）B树及其基本操作、B+树的基本概念（六）散列(Hash)表（七）字符串模式匹配（八）查找算法的分析及应用六、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）气泡排序(bubblesort)（四）简单选择排序（五）希尔排序(shellsort)（六）快速排序（七）堆排序（八）二路归并排序(mergesort)（九）基数排序（十）外部排序（十一）各种内部排序算法的比较（十二）排序算法的应用计算机组成原理【考查目标】1、理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。2、理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。3、能够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，对一些基本部件进行简单设计;并能对高级程序设计语言(如C语言)中的相关问题进行分析。一、计算机系统概述（一）计算机发展历程（二）计算机系统层次结构1、计算机系统的基本组成2、计算机硬件的基本组成3、计算机软件和硬件的关系4、计算机的工作过程（三）计算机性能指标吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。二、数据的表示和运算（一）数制与编码1、进位计数制及其相互转换2、真值和机器数3、BCD码4、字符与字符串5、校验码（二）定点数的表示和运算1、定点数的表示无符号数的表示;有符号整数的表示。2、定点数的运算定点数的位移运算;原码定点数的加减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。（三）浮点数的表示和运算1、浮点数的表示IEEE754标准2、浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU1、串行加法器和并行加法器2、算术逻辑单元ALU的功能和结构三、存储器层次结构（一）存储器的分类（二）存储器的层次化结构（三）半导体随机存取存储器1、SRAM存储器2、DRAM存储器3、只读存储器4、Flash存储器（四）主存储器与CPU的连接（五）双口RAM和多模块存储器（六）高速缓冲存储器(Cache)1、Cache的基本工作原理2、Cach和主存之间的映射方式3、Cache中主存块的替换算法4、Cache写策略（七）虚拟存储器1、虚拟存储器的基本概念2、页式虚拟存储器3、段式虚拟存储器4、段页式虚拟存储器5、TLB（快表）四、指令系统（一）指令格式1、指令的基本格式2、定长操作码指令格式3、扩展操作码指令格式（二）指令的寻址方式1、有效地址的概念2、数据寻址和指令寻址3、常见寻址方式（三）CISC和RISC的基本概念五、中央处理器(CPU)（一）CPU的功能和基本结构（二）指令执行过程（三）数据通路的功能和基本结构（四）控制器的功能和工作原理1、硬布线控制器2、微程序控制器微程序、微指令和微命令;微指令的编码方式;微地址的形式方式。（五）指令流水线1、指令流水线的基本概念2、指令流水线的基本实现3、超标量和动态流水线的基本概念（六）多核处理器的基本概念六、总线（一）总线概述1、总线的基本概念2、总线的分类3、总线的组成及性能指标（二）总线仲裁1、集中仲裁方式2、分布仲裁方式（三）总线操作和定时1、同步定时方式2、异步定时方式（四）总线标准七、输入输出(I/O)系统（一）I/O系统基本概念（二）外部设备1、输入设备：键盘、鼠标2、输出设备：显示器、打印机3、外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器（三）I/O接口（I/O控制器）1、I/O接口的功能和基本结构2、I/O端口及其编址（四）I/O方式1、程序查询方式2、程序中断方式中断的基本概念;中断响应过程;中断处理过程;多重中断和中断屏蔽的概念。3、DMA方式DMA控制器的组成，DMA传送过程。操作系统【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语言描述相关算法。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1、内核态与用户态2、中断、异常3、系统调用（四）操作系统体系结构二、进程管理（一）进程与线程1、进程概念2、进程的状态与转换3、进程控制4、进程组织5、进程通信共享存储系统;消息传递系统;管道通信。6、线程概念与多线程模型（二）处理机调度1、调度的基本概念2、调度时机、切换与过程3、调度的基本准则4、调度方式5、典型调度算法先来先服务调度算法;短作业(短进程、短线程)优先调度算法;时间片轮转调度算法;优先级调度算法;高响应比优先调度算法;多级反馈队列调度算法。（三）同步与互斥1、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。3、信号量4、管程5、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。（四）死锁1、死锁的概念2、死锁处理策略3、死锁预防4、死锁避免系统安全状态，银行家算法。5、死锁检测和解除三、内存管理（一）内存管理基础1、内存管理概念程序装入与链接;逻辑地址与物理地址空间;内存保护。2、交换与覆盖3、连续分配管理方式4、非连续分配管理方式分页管理方式;分段管理方式;段页式管理方式。（二）虚拟内存管理1、虚拟内存基本概念2、请求分页管理方式3、页面置换算法最佳置换算法(OPT);先进先出置换算法(FIFO);最近最少使用置换算法(LRU);时钟置换算法（CLOCK）。4、页面分配策略5、工作集6.、抖动四、文件管理（一）文件系统基础1、文件概念2、文件的逻辑结构顺序文件;索引文件;索引顺序文件。3、目录结构文件控制块和索引节点;单级目录结构和两级目录结构;树形目录结构;图形目录结构。4、文件共享5、文件保护访问类型;访问控制。（二）文件系统实现1、文件系统层次结构2、目录实现3、文件实现（三）磁盘组织与管理1、磁盘的结构2、磁盘调度算法3、磁盘的管理五、输入输出（I/O）管理（一）I/O管理概述1、I/O控制方式2.、I/O软件层次结构（二）I/O核心子系统1、I/O调度概念2、高速缓存与缓冲区3、设备分配与回收4、假脱机技术(SPOOLing)计算机网络【考查目标】1、掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。2、掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理。3、能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。一、计算机网络体系结构（一）计算机网络概述1、计算机网络的概念、组成与功能2、计算机网络的分类3、计算机网络的标准化工作及相关组织（二）计算机网络体系结构与参考模型1、计算机网络分层结构2、计算机网络协议、接口、服务等概念3、ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型二、物理层（一）通信基础1、信道、信号、宽带、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念2、奈奎斯特定理与香农定理3、编码与调制4、电路交换、报文交换与分组交换5、数据报与虚电路（二）传输介质1、双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2、物理层接口的特性（三）物理层设备1、中继器2、集线器三、数据链路层（一）数据链路层的功能（二）组帧（三）差错控制1、检错编码2、纠错编码（四）流量控制与可靠传输机制1、流量控制、可靠传输与滑轮窗口机制2、停止-等待协议3、后退N帧协议（GBN）4、选择重传协议（SR）（五）介质访问控制1、信道划分频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用的概念和基本原理。2、随即访问ALOHA协议;CSMA协议;CSMA/CD协议;CSMA/CA协议。3、轮询访问：令牌传递协议（六）局域网1、局域网的基本概念与体系结构2、以太网与IEEE802.33、IEEE802.114、令牌环网的基本原理（七）广域网1.广域网的基本概念2、PPP协议3、HDLC协议（八）数据链路层设备1、网桥的概念和基本原理2、局域网交换机及其工作原理。四、网络层（一）网络层的功能1、异构网络互联2、路由与转发3、拥塞控制（二）路由算法1、静态路由与动态路由2、距离-向量路由算法3、链路状态路由算法4、层次路由（三）IPv41、IPv4分组2、IPv4地址与NAT3、子网划分与子网掩码、CIDR4、ARP协议、DHCP协议与ICMP协议（四）IPv61、IPv6的主要特点2、IPv6地址（五）路由协议1、自治系统2、域内路由与域间路由3、RIP路由协议4、OSPF路由协议5、BGP路由协议（六）IP组播1、组播的概念2、IP组播地址（七）移动IP1、移动IP的概念2、移动IP的通信过程（八）网络层设备1、路由器的组成和功能2、路由表与路由转发五、传输层（一）传输层提供的服务1、传输层的功能2、传输层寻址与端口3、无连接服务与面向连接服务（二）UDP协议1.UDP数据报2.UDP校验（三）TCP协议1、TCP段2、TCP连接管理3、TCP可靠传输4、TCP流量控制与拥塞控制六、应用层（一）网络应用模型1、客户/服务器模型2、P2P模型（二）DNS系统1、层次域名空间2、域名服务器3、域名解析过程（三）FTP1、FTP协议的工作原理2、控制连接与数据连接（四）电子邮件1、电子邮件系统的组成结构2、电子邮件格式与MIME3、SMTP协议与POP3协议（五）、、HTTP协议