北航计算机研究生专业课考试大纲.doc

一、 考试组成961计算机专业技术基础共包括三门课程的内容：计算机组成原理、操作系统、计算机网络技术，分别占60分，50分、40分二、 计算机组成原理部分的考试大纲（60分）（-）指定参考书1、计算机组成与设计一硬件/软件接口，中文第3版，郑伟民等译，机械工业出版社，2007.4, ISBN 978-7-111-20214-1o（-）复习内容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，掌握以MIPS为代表的RISC指令集体系结构的基本知识3. 能够对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算与分析；能根据指令语义进行单周期/多周期数据通路及其控制器的简单设计；能对MIPS汇编程序设计语言的相关问 题进行分析一、 计算机系统概述（一） 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（二） 计算机性能指标吞吐量、响应时间、带宽、延迟；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS. MFL0P5. GFLOPS、 TFLOPS、 PFL0PS。

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. 字符与字符串（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移位运算；原码定点数的加减运算；补码定点数的加/减运算；溢出概念和判别方 法四）算术逻辑单元ALU1. 出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（―•）存储器的层次化结构（二） 主存储器与CPU的连接（三） 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5. 多层Cache性能计算（四） 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. TLB （快表）四、 MIPS指令系统及汇编语言（一）指令基本格式 （二）指令基本功能算数运算指令、逻辑运算指令、存储指令、分支指令、无条件转移指令（三） 指令地址及操作数寻址1. 指令寻址：下一•条指令地址计算2. 数据寻址：寄存器寻址、数据寻址（字节寻址、半字寻址、字寻址）（四） MIPS汇编语言1. 寄存器使用约定2. 函数/过程调用五、 中央处理器（CPU）（-）CPU的功能和基本结构（二） 指令执行过程（三） 单周期/多周期数据通路的功能和基本结构（四） 硬布线控制器的功能和工作原理L单周期处理器控制器2. 多周期处理器控制器（五） 指令流水线1. 指令流水线的基本概念2. 流水线冒险及处理策略3. 指令流水线的基本实现（六） CPU性能计算1. 无Cache条件下CPU性能计算2. 有Cache条件下CPU性能计算六、 总线与输入输出（I/O）系统（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） 外部设备1. 基本输入输出设备：键盘、鼠标、显示器、打印机2. 磁盘存储器（三） I/O控制器1. I/O控制器的功能和基本结构2. 存储映射I/O编址（五）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传送过程设备传输性能计算三、操作系统部分的考试大纲（50分）（一）指定参考书1. 操作系统实用教程（第三版），任爱华，清华大学出版社。

2. 现代操作系统（Modern Operating System） （The 3"1 Edition）,陈向群，马洪兵 等译,And rew S. Tanenbaum著，机械工业出版社复习内容1. 操作系统概述a）操作系统的基本概念；内核态与用户态、中断、异常和系统调用a） 进程、线程的基本概念；进程的状态与转换；进程间通信，包括共享存储系统、消息传递系统、管道b） 进程同步的基本概念；实现临界区互斥的基本方法；信号量机制及P、V操作；了解经典同步问题，并通过信号量机制解决进程同步问题c） 处理机调度的基本准则；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d）死锁的概念与形成原因；死锁预防、死锁避免、死锁检测和解除3. 内存管理a) 程序装入与链接；逝辑地址与物理地址空间；重定位；内存保护b) 分区管理；交换与覆盖技术；分页管理方式；分段管理方式；段页式管理方式c) 虚拟内存基本概念和局部性原理；缺页中断；地址变换过程；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)；工作集模型。

4. 设备管理a) I/O控制方式：程序控制、中断、DMA、通道；缓冲技术；假脱机技术(SPOOLing) o5. 文件系统a)文件与文件系统的基本概念；组织方式；文件控制块；目录结构；文件存取控制； 文件系统层次结构磁盘的结构；磁盘调度算法；廉价冗余磁盘阵列四、计算机网络部分的考试大纲(40分)(一)指定参考书1、 《计算机网络》(第6版)，谢希仁编著，电子工业出版社，20132、 《计算机网络》(第5版)，Andrew S. Tanenbaum,严伟，潘爱民译，清华大学出版社，2012(―)复习内容1、 计算机网络概述(1) 计算机网络定义与分类(2) 计算机网络体系结构(3) 网络标准化工作及相关组织2、 物理层(1) 物理层的基本概念(2) 数据通信的基础知识(3) 传输介质及其特性(4) 信道复用技术(5) 数字传输系统(6) 宽带接入技术3、数据链路层(1) 数据链路层功能和设计要点(2) 错误检测和纠正(3) 基本数据链路协议，包括：停止-等待协议、后退N帧协议和选择重传协议；(4) 滑动窗口协议(5) 点对点协议PPP(6) 介质访问控制协议，包括介质访问控制基本概念、协议分类、CSMA/CD协议；(7) 以太网，包括IEEE局域网标准、以太网、高速以太网技术；(8) 局域网互连技术，包括物理层及数据链路层互连技术、网桥概念和工作原理、局 域网交换机工作原理；4、 网络层(1) 网络层提供的两种服务(2) IP协议(3) 划分子网和构造超网(4) ICMP 协议(5) 路由算法及协议，包括路由算法分类、距离向量路由算法及RIP协议、链路状态 路由算法及OSPF协议、BGP基本原理；(6) IP组播基本原理、特点及用途(7) 网络地址转换NAT原理(8) IPv6基本知识，包括：IPv6特点、地址、包结构等5、 传输层(1) 传输层功能及提供的服务(2) UDP协议(3) TCP协议，包括：报文段格式、可靠传输、流量控制、拥塞控制和连接管理。

6、 应用层(1) 套接字编程接口(2) 域名系统DNS(3) 文件传送协议(4) 万维网WWW原理(5) 电子邮件系统构成与协议。