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中國(guó)科學(xué)院大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試

《計(jì)算機(jī)學(xué)科綜合(非專(zhuān)業(yè))》考試大綱

本《計(jì)算機(jī)學(xué)科綜合(非專(zhuān)業(yè))》考試大綱適用于中國(guó)科學(xué)院大學(xué)非計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科下各專(zhuān)業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。《計(jì)算機(jī)學(xué)科綜合(非專(zhuān)業(yè))》主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三大部分。要求考生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的基本概念有較深入、系統(tǒng)的理解;掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和實(shí)現(xiàn)算法;掌握操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所涉及的關(guān)鍵內(nèi)容，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

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，以及表示和實(shí)現(xiàn)

(2)矩陣(對(duì)稱(chēng)矩陣和稀疏矩陣)的壓縮存儲(chǔ)

(3)廣義表的基本概念

6、樹(shù)與二叉樹(shù)

(1)樹(shù)的定義和性質(zhì)

(2)二叉樹(shù)的概念、性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)

(3)遍歷二叉樹(shù)和線索二叉樹(shù)

(4)樹(shù)和森林

(5)赫夫曼樹(shù)及其應(yīng)用

(6)回溯法與樹(shù)的遍歷

(7)樹(shù)的計(jì)數(shù)

7、圖

(1)圖的定義，基本概念，圖的分類(lèi)，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)圖的連通性、最小生成樹(shù)

(5)最短路徑的計(jì)算

(6)AOV網(wǎng)與拓?fù)渑判颉?/p>

8、查找

(1)靜態(tài)查找表：順序表、有序表、靜態(tài)樹(shù)表以及索引表的查找。

(2)動(dòng)態(tài)查找表：二叉排序樹(shù)和平衡二叉樹(shù)，以及B樹(shù)和B+樹(shù)的基本概念和操作。

(3)哈希表：基本概念和構(gòu)造方法，沖突處理方法和查詢(xún)及性能分析。

9、內(nèi)排序

(1)排序的基本概念，排序方法的分類(lèi)。

(2)插入排序法(含折半插入排序法)、選擇排序法、快速排序法、堆排序法、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(lèi)、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(chēng)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(chēng)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(wèn)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(lèi)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(pán)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(pán)調(diào)度算法;

(6)磁盤(pán)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(pán)空間的管理。

10、分布式系統(tǒng)

(1)分布式處理的特點(diǎn)、類(lèi)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(wèn)題。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、緒論

(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、分類(lèi)、標(biāo)準(zhǔn)、組成與功能

(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)，協(xié)議、接口、服務(wù)等概念，ISO/OSI模型和TCP/IP模型

2、物理層

(1)通信信道、信號(hào)、寬帶、碼元、波特、速率、信源與信宿等基本概念，電路交換、報(bào)文交換與分組交換，數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路

(2)雙絞線，物理層接口的特性，中繼器，集線器

3、數(shù)據(jù)鏈路層

(1)數(shù)據(jù)鏈路層的功能，組幀，差錯(cuò)控制(檢錯(cuò)與糾錯(cuò)編碼)

(2)流量控制、可靠傳輸與滑輪窗口機(jī)制，停止-等待協(xié)議，后退N幀協(xié)議(GBN)，選擇重傳協(xié)議(SR)

(3)CSMA/CA協(xié)議、令牌傳遞協(xié)議

(4)局域網(wǎng)的概念及其體系結(jié)構(gòu)，以太網(wǎng)與IEEE 802.3，IEEE802.11

4、網(wǎng)絡(luò)層

(1)網(wǎng)絡(luò)層的功能，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，路由與轉(zhuǎn)發(fā)，擁塞控制

(2)路由算法，靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由，距離-向量路由算法，鏈路狀態(tài)路由算法

(3)IPv4分組，IPv4地址與NAT，子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼、CIDR，ARP協(xié)議、DHCP協(xié)議與ICMP協(xié)議

(4)IPv6的主要特點(diǎn)，IPv6地址

(5)路由協(xié)議，自治系統(tǒng)，域內(nèi)路由與域間路由，RIP路由協(xié)議、OSPF路由協(xié)議、BGP路由協(xié)議

(6)組播的概念，IP組播地址

(7)路由器的組成和功能，路由表與路由轉(zhuǎn)發(fā)

5、傳輸層

(1)傳輸層的功能，傳輸層尋址與端口，無(wú)連接服務(wù)與面向連接服務(wù)

(2)UDP協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)報(bào)，UDP校驗(yàn)

(3)TCP協(xié)議，TCP段，TCP連接管理，TCP可靠傳輸，TCP流量控制與擁塞控制

6、應(yīng)用層

(1)客戶(hù)/服務(wù)器模型，P2P模型

(2)DNS概念，層次域名空間，域名服務(wù)器，域名解析過(guò)程

(3)FTP協(xié)議的工作原理，控制連接與數(shù)據(jù)連接

(4)電子郵件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，SMTP協(xié)議與POP3協(xié)議

(5)WWW的概念與組成結(jié)構(gòu)，HTTP協(xié)議

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(wèn)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(shù)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(shù)的遍歷操作解決實(shí)際問(wèn)題的方法，掌握二叉排序樹(shù)的建立以及在二叉排序樹(shù)中查找一個(gè)結(jié)點(diǎn)存在與否的過(guò)程。了解回溯方法以及樹(shù)的遍歷問(wèn)題。

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(shù)(Prim算法和Kruskal算法)、最短路徑、拓?fù)渑判虻木唧w求解過(guò)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(guò)程。

9、 充分了解各種排序方法的排序特點(diǎn)和排序過(guò)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(guò)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)。

4、 靈活運(yùn)用信號(hào)量、管程等技術(shù)解決互斥合同步問(wèn)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(wèn)題時(shí)避免饑餓的方法。

5、 理解存儲(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);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(lèi)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、 熟悉掌握多處理器環(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、 理解輸入輸出設(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(pán)調(diào)度算法;了解可提高性能和可靠性的各種磁盤(pán)陣列配置方式。

1、 理解文件系統(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(pán)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。

2、 了解分布式處理的特點(diǎn)、類(lèi)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)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、 了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念及分類(lèi)，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)及各層基礎(chǔ)協(xié)議，充分理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思想及ISO/OSI模型和TCP/IP模型的本質(zhì)特征。

2、 了解物理層通信信道、信號(hào)、寬帶、碼元、波特、速率、信源與信宿等基本概念，掌握電路交換、報(bào)文交換、分組交換、數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路等基本原理，掌握中繼器、集線器的基本工作原理。

3、 理解數(shù)據(jù)鏈路層差錯(cuò)控制機(jī)制及流量控制機(jī)制，掌握CSMA/CA協(xié)議、令牌傳遞協(xié)議的基本工作原理。

4、 了解IPv4與IPv6的基本特征和不同之處，深刻理解網(wǎng)絡(luò)層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、路由與轉(zhuǎn)發(fā)、擁塞控制的基本概念和原理，掌握靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由、距離-向量路由算法、鏈路狀態(tài)路由算法的基本原理，重點(diǎn)掌握ARP協(xié)議、NAT協(xié)議、ICMP協(xié)議的工作原理及基本過(guò)程，重點(diǎn)掌握路由表設(shè)計(jì)及路由轉(zhuǎn)發(fā)的基本原理和過(guò)程。

5、 理解無(wú)連接服務(wù)與面向連接服務(wù)的基本原理，掌握UDP及TCP協(xié)議的基本工作過(guò)程及可靠傳輸、流量控制、擁塞控制機(jī)制。

6、 理解客戶(hù)/服務(wù)器模型、P2P模型的基本概念，掌握域名解析、文件傳輸、電子郵件、WWW等典型應(yīng)用的基本通信過(guò)程。

7、 能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

三、主要參考書(shū)目

1、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語(yǔ)言版)》; 嚴(yán)蔚敏，吳偉民 編著;北京：清華大學(xué)出版社，2011年

2、《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(第三版)》;湯小丹，梁紅兵，哲鳳屏，湯子瀛;西安電子科技大學(xué)出版社，2011年

3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第五版). [美] 特南鮑姆，[美] 韋瑟羅爾 著 嚴(yán)偉，潘愛(ài)民 譯，北京：清華大學(xué)出版社，2012年。

4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第六版). 謝希仁編著，電子工業(yè)出版社，2013年。