2011大学计算机考研大纲全集 33页

2011大学计算机考研大纲2011计算机考研大纲即将公布，请各位考生及时关注，我们将联同各大考研机构第一时间发布，同时进行解析评论。以下为2010计算机考研大纲Ⅰ考查目标计算机学科专业基础综合考试涵盖数据机构、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概念、基本原理和方法，能够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。Ⅱ考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟二、答题方式答题方式为闭卷、笔试三、试卷内容结构数据结构45分计算机组成原理45分\n操作系统35分计算机网络25分四、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Ⅲ考查范围数据结构【考查目标】1.理解数据结构的基本概念;掌握数据的逻辑结构、存储结构及其差异，以及各种基本操作的实现。2.掌握基本的数据处理原理和方法的基础上，能够对算法进行设计与分析。3.能够选择合适的数据结构和方法进行问题求解。一、线性表(一)线性表的定义和基本操作(二)线性表的实现1.顺序存储结构\n2.链式存储结构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\n5.二叉排序树6.平衡二叉树(三)树、森林1.书的存储结构2.森林与二叉树的转换3.树和森林的遍历(四)树的应用1.等价类问题2.哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码三、图(一)图的概念(二)图的存储及基本操作1.邻接矩阵法2.邻接表法(三)图的遍历\n1.深度优先搜索2.广度优先搜索(四)图的基本应用及其复杂度分析1.最小(代价)生成树2.最短路径3.拓扑排序4.关键路径四、查找(一)查找的基本概念(二)顺序查找法(三)折半查找法(四)B-树(五)散列(Hash)表及其查找(六)查找算法的分析及应用五、内部排序\n(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)各种内部排序算法的比较(十一)内部排序算法的应用计算机组成原理【考查目标】\n1.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，并能对一些基本部件进行简单设计。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.计算机硬件的基本组成2.计算机软件的分类3.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。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\n2.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;浮点数的表示范围;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的功能和机构三、存储器层次机构(一)存储器的分类\n(二)存储器的层次化结构(三)半导体随机存取存储器1.SRAM存储器的工作原理2.DRAM存储器的工作原理(四)只读存储器(五)主存储器与CPU的连接(六)双口RAM和多模块存储器(七)高速缓冲存储器(Cache)1.程序访问的局部2.Cache的基本工作原理3.Cache和主存之间的映射方式4.Cache中主存块的替换算法5.Cache写策略(八)虚拟存储器1.虚拟存储器的基本概念\n2.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)\n(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.超标量和动态流水线的基本概念六、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\n(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\n2.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。4.通道方式操作系统【考查目标】1.了解操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点。2.理解操作系统的基本概念、原理，掌握操作系统设计方法与实现技术。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。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\n(二)操作系统的发展与分类(三)操作系统的运行环境二、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\n4.调度方式5.典型调度算法先来先服务调度算法;短作业(短任务、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)进程同步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\n4.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.连续分配管理方式单一连续分配;分区分配。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\n3.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.抖动抖动现象;工作集。6.请求分段管理方式7.请求段页式管理方式四、文件管理(一)文件系统基础1.文件概念2.文件结构顺序文件;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。\n4.文件共享共享动机;共享方式;共享语义。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设备\n2.I/O管理目标3.I/O管理功能4.I/O应用接口5.I/O控制方式(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)5.出错处理计算机网络【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\n3.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.计算机网络与互联网的发展历史4.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、速率等基本概念2.奈奎斯特定理与香农定理\n3.信源与信宿4.编码与调制5.电路交换、报文交换与分组交换6.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\n2.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.单帧滑动窗口与停止-等待协议3.多帧滑动窗口与后退N帧协议(GBN)4.多帧滑动窗口与选择重传协议(SR)(五)介质访问控制1.信道划分介质访问控制频分多路复用、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.随即访问介质访问控制ALOHA协议;CSMA协议;CSMA/CD协议;CSMA/CA协议。3.轮询访问介质访问控制：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IEEE802.3\n3.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4.ATM网络基本原理(八)数据链路层设备1.网桥网桥的概念;透明网桥与生成树算饭;源选径网桥与源选径算法。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\n3.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\n1.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3.组播路由算法(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\n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(四)网络应用模型\n1.客户/服务器模型2.P2P模型(五)DNS系统1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程(六)FTP1.FTP协议的工作原理2.控制连接与数据连接(七)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(八)WWW1.WWW的概念与组成结构\n2.HTTP协议Ⅳ.试题示例一、单项选择题：1～40小题，每小题2分，共80分。在每小题给出的四个选项中，请选出一项最符合题目要求的。1.下列排序算法中，时间复杂度为0(nlog：n)且占用额外空间最少的是A.堆排序B.起泡排序C.快速排序D.希尔排序2.下列序列中，满足堆定义的是A.(100，86，48，73，35，39，42，57，66，21)B.(12，70，33，65，24，56，48，92，86，33)C.(103，97，56，38，66，23，42，12，30，52，6，26)D.(5，56，20，23，40，38，29，6l，35，76，28，100)3.程序计数器Pc用来存放指令地址，其位数和下列哪个寄存器相同?A.指令寄存器IRB.主存数据寄存器MDRC.程序状态字寄存器PSWRD.主存地址寄存器MAR\n4.假定一个十进制数为一66，按补码形式存放在一个8位寄存器中，该寄存器的内容用十六进制表示为A.C2HB.BEHC.BDHD.42H5.下列进程状态转换中，不可能发生的转换是A.运行一就绪B.运行一等待C.等待一运行D.等待_÷就绪6.设某系统中有3个并发进程都需要4个同类资源，该系统不会发生死锁的最少资源数是A.9B.10C.1D127.根据csMA/cD协议的工作原理，下列情形中需要提高最短帧长度的是A.网络传输速率不变，冲突域的最大距离变短B.冲突域的最大距离不变，网络传输速率提高c.上层协议使用TcP的概率增加D.在冲突域不变的情况下减少线路中的中继器数量8.在选择重传协议(sR)中，当帧的序号字段为3比特，且接收窗口与发送窗口尺寸相同时，发送窗口的最大尺寸为\nA.2B.4C.6D.8二、综合应用题：41～47小题，共70分。试题示例41.(10分)设无向图G=(y，E)，其中y={l，2，3，4，5}，E={(1，2，4)，(2，5，5)，(1，3，2)，(2，4，4)，(3，4，1)，(4，5，3)，(1，5，8)}，每条边由一个三元组表示，三元组中前两个元素为与该边关联的顶点，第三个元素为该边的权。请写出图G中从顶点1到其余各点的最短路径的求解过程。要求列出最短路径上的各顶点，并计算路径长度。42.(15分)已知一棵二叉树采用二叉链表存储，结点构造为：lLeft(：h订diData}Right(：hildI，root指向根结点。现定义二叉树中结点x。的根路径为从根结点到x。结点的一条路径，请编写算法输出该二叉树中最长的根路径(多条最长根路径中只输出一条即可。算法可使用c或c++或JAVA语言实现)。43.(11分)某计算机的主存地址位数为32位，按字节编址。假定数据(~ache中最多存放128个主存块，采用4路组相联方式，块大小为64Byte，每块设置了l位有效位。采用一次性写回(writeBack)策略，为此每块设置了1位“脏(Diny)”位。要求：\n(1)分别指出主存地址中标记(Tag)、组号(Inclex)和块内地址(c)ffset)三部分的位置和位数。(2)计算该数据cache的总位数(请给出详细计算过程)。44.(10分)下图是一个简化的CPu与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器Ac、一个状态寄存器和其他四个寄存器：主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器Pc和指令寄存器IR，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向.一个简化的cPU与主存连接结构示意图要求：(1)请写出图中a、b、c、d四个寄存器的名称。(2)简述图中指令从主存取到控制器的过程。(3)说明数据从主存取出、运算、写回主存所经过的数据通路(假定数据地址已在MAR中)。45.(6分)设页引用序列：，(1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6)，物理块(Pageframe)数为3，且所有的块初始时为空。当分别采用最近最少使用置换(LRu)、先进先出置换(FIFO)和最佳置换(0PT)的页面置换算法时，各会发生多少次缺页?要求给出求解过程。46.(9分)理发师问题描述如下：理发店包含一间接待室和一间工作室，接待室内有n(n≥1)把椅子，而工作室只有l把椅子。如果没有顾客，理发师就去睡觉;如\n果顾客来时所有的椅子都有人，那么顾客离去;如果理发师在忙且接待室有空闲的椅子，那么此顾客会坐在其中1把空闲的椅子上等待;如果理发师在睡觉，则顾客会唤醒他。请采用信号量机制解决该理发师问题(可用伪代码描述)。47.(9分)考虑某路由器具有下列路由表项：┏━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━┓┃网络前缀┃下一跳┃┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━┫┃142.150.64.O/24┃A┃┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━┫┃142.150.71.128/28┃B┃┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━┫┃142.150.71.128/30┃C┃┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━┫┃142.150.0.0/16┃D┃┗━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━┛\n(1)假设路由器接收到一个目的地址为142.150.71.132的IP分组，请确定该路由器为该IP分组选择的下一跳，并解释说明。(2)在上面的路由表中增加一条路由表项，该路由表项使以142.150.71.132为目的地址的IP分组选择“A”作为下一跳，而不影响其他目的地址的IP分组转发。(3)在上面的路由表中增加一条路由表项，使所有目的地址与该路由表中任何路由表项都不匹配的IP分组被转发到下一跳“E”。(4)将142.150.64.0/24划分为4个规模尽可能大的等长子网，给出子网掩码及每个子网的可分配地址范围。