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中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試-《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》考試大綱

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2007.07.16

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中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試

《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》考試大綱

一、考試內(nèi)容

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1、緒論

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（2）算法的定義、算法的基本特性以及算法分析的基本概念。

2、線性表

（1）線性關(guān)系、線性表的定義，線性表的基本操作。

（2）線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)(包括單鏈表、循環(huán)鏈表和雙向鏈表)的構(gòu)造原理。在以上兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上對(duì)線性表實(shí)施的最主要的操作(包括三種鏈表的建立、插入和刪除、檢索等)的算法設(shè)計(jì)。

3、堆棧與隊(duì)列

（1）堆棧與隊(duì)列的基本概念、基本操作。

（2）堆棧與隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。

（3）在不同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)堆棧與隊(duì)列實(shí)施插入與刪除等基本操作對(duì)應(yīng)的算法設(shè)計(jì)。

4、串

（1）串的基本概念、串的基本操作和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（2）串的模式匹配算法和改進(jìn)的KMP算法

5、數(shù)組和廣義表

（1）數(shù)組的概念、多維數(shù)組的實(shí)現(xiàn)

（2）對(duì)稱矩陣和稀疏矩陣的壓縮存儲(chǔ)

（3）廣義表的基本概念

6、樹與二叉樹

（1）樹的定義和性質(zhì)

（2）二叉樹的概念、性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)

（3）遍歷二叉樹和線索二叉樹

（4）樹和森林

（5）赫夫曼樹及其應(yīng)用

（6）樹的計(jì)數(shù)

7、圖

（1）圖的定義，基本概念，圖的分類，常用名詞術(shù)語(yǔ)。

（2）圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)方法、鄰接表存儲(chǔ)方法的構(gòu)造原理。

（3）圖的遍歷操作。

（4）最小生成樹，最短路徑，AOV網(wǎng)與拓?fù)渑判颉?/span>

8、文件及查找

（1）數(shù)據(jù)文件的基本概念和基本術(shù)語(yǔ)，數(shù)據(jù)文件的基本操作。

（2）順序文件、索引文件、散列(Hash)文件。

（3）順序文件的順序查找方法、排序連續(xù)順序文件的折半查找方法以及其他文件的基本查找方法。

9、內(nèi)排序

（1）排序的基本概念，排序方法的分類。

（2）插入排序法(含折半插入排序法)、選擇排序法、泡排序法、快速排序法、堆積排序法、歸并排序、基數(shù)排序。各種排序方法排序的原理、規(guī)律和特點(diǎn)，各種排序算法的時(shí)空復(fù)雜度簡(jiǎn)單分析。

操作系統(tǒng)

1、操作系統(tǒng)概述
（1）計(jì)算機(jī)基本構(gòu)成、處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、高速緩沖存儲(chǔ)器CACHE；
（2）操作系統(tǒng)的概念、演變歷程、特性、分類、運(yùn)行環(huán)境、功能
（3）存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)

2、進(jìn)程
進(jìn)程、進(jìn)程描述及進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換

3、線程、對(duì)稱多處理SMP和微內(nèi)核

（1）線程的概念，定義線程的必要性和可能性；

（2）線程的功能特性與實(shí)現(xiàn)方式；

（3）對(duì)稱多處理SMP體系結(jié)構(gòu)；

（4）操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（微內(nèi)核與巨內(nèi)核）及其性能分析。

4、并發(fā)性

（1）并發(fā)性問題及相關(guān)概念，如臨界區(qū)、互斥、信號(hào)量和管程等；

（2）進(jìn)程互斥、同步和通信的各種算法；

（3）死鎖的概念、死鎖的原因和條件

（4）死鎖的預(yù)防、避免和檢測(cè)算法。

5、存儲(chǔ)器管理
（1）分區(qū)存儲(chǔ)管理、覆蓋與交換；
（2）頁(yè)式管理及段式管理；
（3）段、頁(yè)式存儲(chǔ)管理方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)；
（4）虛存的原理及相關(guān)的各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

6、單處理器調(diào)度
（1）處理器的三種調(diào)度類型；
（2）進(jìn)程調(diào)度的各種算法及其特點(diǎn)。

7、多處理器調(diào)度和實(shí)時(shí)調(diào)度
（1）多處理器對(duì)進(jìn)程調(diào)度的影響
（2）多處理器環(huán)境下的進(jìn)程和線程調(diào)度算法；
（3）實(shí)時(shí)進(jìn)程的特點(diǎn)；
（4）限期調(diào)度和速率單調(diào)調(diào)度方法。

8、設(shè)備管理和磁盤調(diào)度
（1）操作系統(tǒng)中輸入/輸出功能的組織；
（2）中斷處理；
（3）設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件接口和spooling技術(shù)；
（4）緩沖策略；
（5）磁盤調(diào)度算法；
（6）磁盤陣列。

9、文件系統(tǒng)
（1）文件系統(tǒng)特點(diǎn)與文件組織方式；
（2）文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
（3）目錄的基本性質(zhì)及其實(shí)現(xiàn)方法；
（4）磁盤空間的管理。

10、分布式系統(tǒng)
（1）分布式處理的特點(diǎn)、類型；
（2）多層體系結(jié)構(gòu)、中間件技術(shù)；
（3）機(jī)群系統(tǒng)；
（4）分布式進(jìn)程管理相關(guān)的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題。

計(jì)算機(jī)組成原理

1. 概述

（1）計(jì)算機(jī)的軟硬件概念，計(jì)算機(jī)組成、體系結(jié)構(gòu)及工作過程

（2）計(jì)算機(jī)的發(fā)展史和基本概念

2. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

（1）總線的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)及特性

（2）存儲(chǔ)器的分類和層次結(jié)構(gòu)，主存、Cache和外存的工作原理和校驗(yàn)

（3）基本的輸入輸出設(shè)備及工作原理，查詢、中斷和DMA這三種方式的工作過程、關(guān)聯(lián)性和優(yōu)缺點(diǎn)

3. 中央處理器和控制單元

（1）數(shù)的概念和表示方法：無(wú)符號(hào)數(shù)、有符號(hào)數(shù)、原碼、補(bǔ)碼、定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示，定點(diǎn)和浮點(diǎn)運(yùn)算方法

（2）指令系統(tǒng)：指令格式，常見指令意義、編碼和尋址方式，RISC和CISC的定義和比較

（3）CPU的結(jié)構(gòu)、指令執(zhí)行周期、指令流水線和每級(jí)流水的分析

（4）中斷系統(tǒng)，控制單元的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，組合邏輯和時(shí)序邏輯的特點(diǎn)和區(qū)別

二、考試要求

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1、建立有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最基本的概念，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法，算法分析的基本概念與基本方法

2、掌握線性表的基本概念以及兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，掌握在各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下對(duì)線性表進(jìn)行的基本操作的算法設(shè)計(jì)。

3、掌握堆棧和隊(duì)列的基本概念與特征，掌握在兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下如何對(duì)堆棧和隊(duì)列進(jìn)行插入和刪除等操作，以及利用堆棧與隊(duì)列解決實(shí)際問題的基本方法。

4、充分了解串的基本概念、掌握串的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的操作算法。

5、掌握數(shù)組、廣義表和稀疏矩陣的基本概念，物理結(jié)構(gòu)和基本操作的實(shí)現(xiàn)

6、充分了解樹型結(jié)構(gòu)的邏輯特征，掌握各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能夠熟練地利用常用的三種遍歷方法，掌握利用二叉樹的遍歷操作解決實(shí)際問題的方法，掌握二叉排序樹的建立以及在二叉排序樹中查找一個(gè)結(jié)點(diǎn)存在與否的過程。

7、充分了解圖的邏輯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，掌握常用的兩種存儲(chǔ)方法，掌握最小生成樹(Prim算法和Kruskal算法)、最短路徑、拓?fù)渑判虻木唧w求解過程。

8、充分了解各種順序文件的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的查找方法；了解各種查找算法之間時(shí)空效率的差異；從結(jié)構(gòu)與操作上了解散列文件的建立、散列函數(shù)的選擇(構(gòu)造)原則、處理散列沖突的方法以及在散列文件中查找一個(gè)記錄存在與否的過程。

9、充分了解各種排序方法的排序特點(diǎn)和排序過程，對(duì)于任意給出的數(shù)據(jù)元素序列，能夠熟練地采用指定排序方法進(jìn)行排序，并且能夠?qū)γ恳环N排序方法排序過程中所進(jìn)行的元素之間的比較次數(shù)、相應(yīng)排序算法的時(shí)間、空間、排序的穩(wěn)定性等性能進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

操作系統(tǒng)

1、了解操作系統(tǒng)所管轄的軟、硬件資源；了解操作系統(tǒng)的關(guān)鍵概念，從整體上把握操作系統(tǒng)的特性與功能等概念；建立操作系統(tǒng)的資源管理和應(yīng)用接口的職能概念。

2、掌握進(jìn)程的本質(zhì)特征，明確進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特性，熟悉進(jìn)程狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的原因，建立進(jìn)程是資源分配單元和一種運(yùn)行實(shí)體的基本理念。

3、理解引入線程作為基本運(yùn)行實(shí)體的必要性和可能性；掌握線程各種實(shí)現(xiàn)方式及其特點(diǎn)；熟悉SMP體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（微內(nèi)核與巨內(nèi)核）。

4、能夠利用信號(hào)量、管程等技術(shù)解決互斥合同步問題；理解死鎖的概念和產(chǎn)生死鎖的充分必要條件；熟練掌握死鎖的預(yù)防、避免和檢測(cè)算法；了解處理死鎖問題時(shí)避免饑餓的方法。

5、了解存儲(chǔ)管理的功能及存儲(chǔ)管理對(duì)多道程序設(shè)計(jì)的支持；掌握段、頁(yè)式存儲(chǔ)管理方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)；重點(diǎn)掌握虛存的原理及相關(guān)的各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

6、了解長(zhǎng)程、中程和短程三種調(diào)度類型；重點(diǎn)掌握進(jìn)程調(diào)度的各種算法及其適用環(huán)境。

7、了解調(diào)度粒度的概念，熟悉多處理器環(huán)境下進(jìn)程和線程調(diào)度算法，了解實(shí)時(shí)進(jìn)程的本質(zhì)，掌握限期調(diào)度和速率單調(diào)調(diào)度方法。

8、了解輸入輸出設(shè)備及操作系統(tǒng)中輸入/輸出功能的組織、掌握中斷處理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件接口和spooling等技術(shù)，重點(diǎn)掌握各種用于提高性能的緩沖策略和磁盤調(diào)度算法；了解可提高性能和可靠性的各種磁盤陣列配置方式。

9、了解文件系統(tǒng)特點(diǎn)與文件組織，掌握文件系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，了解文件、目錄的基本性質(zhì)及其實(shí)現(xiàn)方法；重點(diǎn)掌握磁盤空間的管理、文件系統(tǒng)的性能及可靠性、文件系統(tǒng)的安全性及保護(hù)機(jī)制等。

10、了解分布式處理的特點(diǎn)、類型；掌握多層體系結(jié)構(gòu)、中間件技術(shù)和機(jī)群系統(tǒng)的基本概念和特點(diǎn)；重點(diǎn)掌握進(jìn)程遷移、分布式全局狀態(tài)的認(rèn)定、分布式互斥與死鎖預(yù)防等技術(shù)。