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中國科學(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(專業(yè))》考試大綱

一、考試形式

閉卷，筆試，考試時(shí)間180分鐘，總分150分。

二、試卷結(jié)構(gòu)

題型：概念題(填空、選擇、判斷、簡(jiǎn)答)，應(yīng)用題(計(jì)算、畫圖、分析、設(shè)計(jì))等。

三、考試科目

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)四門課程，每門課程各占25%。

四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

(一)考試大綱

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)線性表的定義、基本操作。

(2)線性表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(包括順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu))及操作實(shí)現(xiàn)。

(3)線性表的應(yīng)用。

3、棧與隊(duì)列

(1)棧與隊(duì)列的基本概念、基本操作。

(2)棧與隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(包括順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu))及操作實(shí)現(xiàn)。

(3)棧與隊(duì)列的應(yīng)用。

4、數(shù)組和廣義表

(1)數(shù)組、廣義表的基本概念、多維數(shù)組的實(shí)現(xiàn)。

(2)特殊矩陣(包括對(duì)稱矩陣、稀疏矩陣)的壓縮存儲(chǔ)。

5、樹與二叉樹

(1)樹、二叉樹、森林的基本概念和性質(zhì)。

(2)樹、二叉樹、森林的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(包括順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu))。

(3)樹、二叉樹、森林的遍歷和轉(zhuǎn)換操作。

(4)線索二叉樹的基本概念和構(gòu)造。

(5)哈夫曼(Huffman)樹和哈夫曼編碼。

6、圖

(1)圖的基本概念和性質(zhì)。

(2)圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(包括鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表)。

(3)圖的遍歷操作(包括深度優(yōu)先遍歷、廣度優(yōu)先遍歷)。

(4)圖的最小生成樹，最短路徑，關(guān)鍵路徑，拓?fù)渑判颉?/p>

7、查找

(1)查找的基本概念。

(2)順序查找，分塊查找，折半查找。

(3)二叉排序樹，平衡二叉樹，B樹。

(4)散列(Hash)表。

(5)字符串的模式匹配。

(6)各種查找算法的分析、比較及應(yīng)用

8、排序

(1)排序的基本概念。

(2)內(nèi)部排序算法(包括直接插入排序、折半插入排序、氣泡排序、簡(jiǎn)單選擇排序、快速排序、堆排序、二路歸并排序、基數(shù)排序)。

(3)外部排序算法。

(4)各種排序算法的分析、比較及應(yīng)用。

(二)考試要求

1.掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本方法。

2.掌握數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行基本的時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度的分析。

3.能夠運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本原理和方法進(jìn)行問題的分析與求解，具備采用C或C++語言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)算法的能力。

(三)主要參考書目

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版). 嚴(yán)蔚敏，吳偉民 編著，北京：清華大學(xué)出版社，2007年。

五、計(jì)算機(jī)組成原理

(一)考試大綱

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論

(1)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史。

(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，計(jì)算機(jī)硬件的基本組成，計(jì)算機(jī)軟件和硬件的關(guān)系，計(jì)算機(jī)的工作過程。

(3)計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)。

2、數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算

(1)數(shù)制與編碼：進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，真值和機(jī)器數(shù)，BCD碼，字符與字符串，校驗(yàn)碼。

(2)定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算：定點(diǎn)數(shù)的表示，定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算(定點(diǎn)數(shù)的位移運(yùn)算，原碼定點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算，補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，定點(diǎn)數(shù)的乘除運(yùn)算，定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算器組成)。

(3)浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算：浮點(diǎn)數(shù)的表示，IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，浮點(diǎn)運(yùn)算器。

(4)算術(shù)邏輯單元ALU：串行加法器和并行加法器，算術(shù)邏輯單元ALU的功能和結(jié)構(gòu)。

3、存儲(chǔ)器系統(tǒng)

(1)存儲(chǔ)器概述。

(2)存儲(chǔ)器的層次化結(jié)構(gòu)。

(3)半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：SRAM存儲(chǔ)器，DRAM存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器。

(4)主存儲(chǔ)器與CPU的連接。

(5)雙口RAM和多模塊存儲(chǔ)器。

(6)高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)：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。

(7)虛擬存儲(chǔ)器：虛擬存儲(chǔ)器的基本概念，頁式虛擬存儲(chǔ)器，段式虛擬存儲(chǔ)器，段頁式虛擬存儲(chǔ)器。

4、指令系統(tǒng)

(1)指令格式：指令的基本格式，定長(zhǎng)操作碼指令格式，擴(kuò)展操作碼指令格式。

(2)操作數(shù)類型。

(3)指令的尋址方式：有效地址的概念，數(shù)據(jù)尋址和指令尋址，常見尋址方式。

(4)CISC和RISC的基本概念。

5、中央處理器(CPU)

(1)CPU的功能和組成。

(2)指令執(zhí)行過程。

(3)數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)。

(4)控制器的功能和工作原理：硬布線控制器，微程序控制器。

(5)指令流水線：指令流水線的基本概念，指令流水線的基本實(shí)現(xiàn)，超標(biāo)量和動(dòng)態(tài)流水線的基本概念。

(6)RISC CPU。

6、總線系統(tǒng)

(1)總線概述：總線的基本概念，總線結(jié)構(gòu)形態(tài)，總線的組成及性能指標(biāo)。

(2)總線仲裁：集中仲裁方式，分布仲裁方式。

(3)總線操作和定時(shí)：同步定時(shí)方式，異步定時(shí)方式。

(4)總線標(biāo)準(zhǔn)。

7、輸入輸出(I/O)系統(tǒng)

(1)I/O系統(tǒng)基本概念。

(2)外部設(shè)備。輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo);輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī);外存儲(chǔ)器：硬盤存儲(chǔ)器、磁盤陣列、光盤存儲(chǔ)器。

(3)I/O接口(I/O控制器)：I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)， I/O端口及其編址。

(4)I/O方式：程序查詢方式，程序中斷方式，DMA方式，通道方式。

(二)考試要求

1.掌握計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)及軟硬件組成等概念。

2.掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的格式、機(jī)器數(shù)的表示方法和特點(diǎn)，熟練掌握定點(diǎn)加減的運(yùn)算方法和特點(diǎn)，掌握浮點(diǎn)運(yùn)算方法和特點(diǎn)。

3.掌握存儲(chǔ)系統(tǒng)的分類、分級(jí)結(jié)構(gòu)與主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)，了解SRAM、DRAM、EPROM、閃速存儲(chǔ)器、相聯(lián)存儲(chǔ)器的工作原理，掌握Cache存儲(chǔ)器、虛擬存儲(chǔ)器的功能和基本工作原理。

4.熟練掌握指令格式、指令和數(shù)據(jù)的尋址方式，理解RISC和CISC的特點(diǎn)。

5.掌握CPU的功能、基本組成和各個(gè)部分的工作流程，了解微程序控制器的基本工作原理，了解微程序控制技術(shù)和硬布線控制技術(shù)，了解流水CPU的工作原理及特點(diǎn)。

6.掌握總線系統(tǒng)的基本概念和基本技術(shù)以及總線仲裁方式的基本工作原理和特點(diǎn)，了解PCI總線的特點(diǎn)。

7.了解I/O系統(tǒng)基本概念、I/O接口的工作原理和特點(diǎn)，理解程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式工作原理。

(三)主要參考書目

1、計(jì)算機(jī)組成原理(第五版).白中英，戴志濤 編著，北京：科學(xué)出版社，2013年。

六、操作系統(tǒng)

(一)考試大綱

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

(1)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)頁式管理及段式管理。

(3)段、頁式存儲(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。

(5)分布式操作系統(tǒng)的基本原理和方法

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、系統(tǒng)安全

(1)系統(tǒng)安全性的三個(gè)方面。

(2)系統(tǒng)安全威脅類型。

(3)數(shù)據(jù)加密和身份認(rèn)證技術(shù)的原理。

(4)訪問控制技術(shù)。

(二)考試要求

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)解決互斥和同步問題;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.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。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)。

7.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.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.理解系統(tǒng)安全的基本概念，了解各種系統(tǒng)安全威脅的類型，掌握系統(tǒng)中常用的數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證和訪問控制技術(shù)。

(三)主要參考書目

1、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：西安電子科技大學(xué)出版社，2011年。

七、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

(一)考試大綱

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能。

(2)電路交換、報(bào)文交換與分組交換的基本原理。

(3)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類、標(biāo)準(zhǔn)體系。

(4)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。

(5)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2、物理層

(1)數(shù)據(jù)通信的基本概念：信道、信號(hào)、帶寬、碼元、波特、速率等;常用的編碼與調(diào)制技術(shù);奈奎斯特定理與香農(nóng)定理;信道復(fù)用技術(shù)，包括頻分多路復(fù)用、時(shí)分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用、碼分多路復(fù)用技術(shù)的概念和基本原理。

(2)主要傳輸介質(zhì)特性，包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸介質(zhì)。

(3)物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：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。

(2)組幀，數(shù)據(jù)幀的透明傳輸問題。

(3)差錯(cuò)控制：檢錯(cuò)與糾錯(cuò)的區(qū)別;常見的檢錯(cuò)技術(shù)，包括奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)、校驗(yàn)和。

(4)可靠傳輸：停止-等待算法，滑動(dòng)窗口算法。

(5)動(dòng)態(tài)媒體接入控制技術(shù)，包括ALOHA協(xié)議、CSMA協(xié)議、CSMA/CD協(xié)議、CSMA/CA協(xié)議。

(6)總線型以太網(wǎng)及交換以太網(wǎng)。

(7)網(wǎng)橋的概念和原理，交換機(jī)及其工作原理。

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)，路由及分組轉(zhuǎn)發(fā)過程。

(2)IP協(xié)議：分組格式、地址分類、子網(wǎng)與超網(wǎng)、分片傳輸。

(3)路由算法及協(xié)議：分層路由設(shè)計(jì)、域內(nèi)域間路由協(xié)議及算法。

(4)相關(guān)協(xié)議：ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、DHCP協(xié)議、NAT及VPN。

(5)IPv6協(xié)議：相較于IPv4的改進(jìn)及設(shè)計(jì)思路，移動(dòng)IP的基本原理。

5、傳輸層

(1)傳輸層的功能，無連接服務(wù)與面向連接服務(wù)。

(2)UDP協(xié)議：UDP協(xié)議特點(diǎn)，UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式，UDP校驗(yàn)和。

(3)TCP協(xié)議：TCP協(xié)議特點(diǎn)，TCP數(shù)據(jù)報(bào)格式，TCP連接管理、可靠傳輸、流量控制、觸發(fā)傳輸、自適應(yīng)重傳、擁塞控制。

6、應(yīng)用層

(1)客戶/服務(wù)器模型，P2P模型。

(2)DNS的作用，層次域名空間，域名服務(wù)器類型，域名解析過程。

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

(4)Web應(yīng)用的基本概念，資源的標(biāo)識(shí)、傳輸、顯示及檢索等關(guān)鍵技術(shù)。

7、網(wǎng)絡(luò)安全

(1)基本安全服務(wù)：機(jī)密性、完整性、真實(shí)性、不可抵賴性。

(2)對(duì)稱與非對(duì)稱密碼體制，加密與簽名機(jī)制的基本原理。

(二)考試要求

1. 掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法;

2. 掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，了解典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的組成和特點(diǎn)，理解典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理;

3. 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)主要參考書目

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第七版). 謝希仁 編著，北京：電子工業(yè)出版社，2017年。