计算机考研考试大纲.docx

数据结构数据结构【考查目标】1.掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法2.掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析3.能够运用数据结构基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用 C或 C++语言设计与实现算法的能力一、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2.链式存储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）树的基本概念（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（三）树、森林1.树的存储结构2.森林与二叉树的转换3.树和森林的遍历（四）树与二叉树的应用1.二叉排序树2.平衡二叉树3.哈夫曼（Huffman）树和哈夫曼编码四、图（一）图的基本概念（二）图的存储及基本操作1.邻接矩阵法2.邻接表法3.邻接多重表、十字链表（三）图的遍历1.深度优先搜索2.广度优先搜索（四）图的基本应用1.最小（代价）生成树2.最短路径3.拓扑排序4.关键路径五、查找（一）查找的基本概念（二）顺序查找法（三）分块查找法（四）折半查找法（五）B 树及其基本操作、B+树的基本概念（六）散列（Hash）表（七）字符串模式匹配（八）查找算法的分析及应用六、排序（一）排序的基本概念（二）插入排序1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描3. 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置4. 重复步骤 3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置5. 将新元素插入到该位置后6. 重复步骤 2~51.直接插入排序2.折半插入排序（三）气泡排序（bubble sort）（四）简单选择排序（五）希尔排序（shell sort）例如，假设有这样一组数[ 13 14 94 33 82 25 59 94 65 23 45 27 73 25 39 10 ]，如果我们以步长为 5 开始进行排序，我们可以通过将这列表放在有 5 列的表中来更好地描述算法，这样他们就应该看起来是这样：13 14 94 33 82 25 59 94 65 23 45 27 73 25 39 10然后我们对每列进行排序：10 14 73 25 23 13 27 94 33 39 25 59 94 65 82 45将上述四行数字，依序接在一起时我们得到：[ 10 14 73 25 23 13 27 94 33 39 25 59 94 65 82 45 ].这时 10 已经移至正确位置了，然后再以 3 为步长进行排序：10 14 73 25 23 13 27 94 33 39 25 59 94 65 82 45排序之后变为：10 14 13 25 23 33 27 25 5939 65 73 45 94 82 94最后以 1 步长进行排序（此时就是简单的插入排序了）。

六）快速排序步骤为：1. 从数列中挑出一个元素，称为“基准“（pivot），2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置这个称为分区（分区（partition））操作3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序七）堆排序如下图，（八）二路归并排序（merge sort）（九）基数排序（九）基数排序将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较由于整数也可以表达字符串 （比如名字或日期）和特定格式的浮点数，所以基数排序也不是只能使用于整数十）外部排序（十一）各种内部排序算法的比较（十二）排序算法的应用计算机组成原理计算机组成原理【考查目标】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，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法3.能够综合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，对一些基本部件进行简单设计；并能对高级程序设计语言（如 C 语言）中的相关问题进行分析。

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 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS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.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；有符号整数的表示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IEEE 754 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 的功能和结构三、存储器层次结构（一）存储器的分类（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2.DRAM 存储器3.只读存储器4.Flash 存储器（四）主存储器与 CPU 的连接（五）双口 RAM 和多模块存储器（六）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（七）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.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）（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. 指令流水线的基本实现3.超标量和动态流水线的基本概念（六）多核处理器的基本概念六、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（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2.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 传送过程操作系统操作系统【考查目标】1.掌握操作系统的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系统的整体运行过程2. 掌握操作系统进程、内存、文件和 I/O 管理的策略、算法、机制以及相互关系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，并能利用 C 语言描述相关算法。

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（二）操作系统的发展与分类（三）操作系统的运行环境1.内核态与用户态2.中断、异常3.系统调用（四）操作系统体系结构二、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4.调度方式5.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；高响应比优先调度算法；多级反馈队列调度算法三）同步与互斥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4.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3.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.工作集6.抖动四、文件管理（一）文件系统基础1.文件概念2.文件的逻辑结构顺序文件；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4.文件共享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 控制方式2. I/O 软件层次结构（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）计算机网络计算机网络【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3.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、信源与信宿等基本概念2.奈奎斯特定理与香农定理3.编码与调制4.电路交换、报文交换与分组交换5.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2.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.停止-等待协议3.后退 N 帧协议（GBN）4.选择重传协议（SR）（五）介质访问控制1.信道划分频分多路复用、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ALOHA 协议；CSMA 协议；CSMA/CD 协议；CSMA/CA 协议3.轮询访问：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 IEEE 802.33.IEEE 802.114.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（八）数据链路层设备1.网桥的概念和基本原理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3.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。