计算机考研大纲_2010考研大纲

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第一篇综述一、综合说明该学科考试的特点，考试大纲特点计算机学科整个课程体系粗略可以分为软件理论和硬件理论两部分。数据结构是软件课程的基础，组成原理是硬件课程的基石。在这两门课程的基础上，操作系统讲述的是如何使计算机展现给用户强大而易用的功能。随着网络应用的兴起，计算机网络运行基本原理也显得愈发重要起来。由此，这四门课被选定为计算机专业研究生入学考试考查的课程。“数据结构”是计算机领域的一门十分重要的基础学科，是大学计算机专业重要的专业基础课程之一。经过多年的发展，其基础理论相对成熟，内容系统性较强，其命题灵活性也相对较高。作为研究生入学考试分数所占比例最高的两门课之一，需要考生投入较多的时间和精力复习，复习时，还要求考生对C语言基础有一定程度的了解。“计算机组成原理”是计算机专业的专业基础课。通过本门课的学习，要求考生对计算机系统建立一个整体概念，这也是计算机研究生入学考试考查的四门课中最偏硬件的一门课。对于本科阶段不太强调硬件理论与技术的一些高校的学生来说，这门课难度较大。同时，这门课也是考核的重点。“操作系统”是对现代计算机不可缺少的基本系统软件运行原理的介绍。是计算机专业的必修课程。操作系统课程所介绍的原理和算法比较抽象，不容易理解和掌握。但总体来说，该课程记忆性的知识点比较多，难度相比上两门课程而言要低一些。“计算机网络”涉及计算机和通信两个领域，是计算机应用中一个不可或缺的方向，大纲将计算机网络列为考试科目，是为了使考生能深入地对其体系结构与协议等方面进行学习，整个大纲网络部分就是按照网络的层次结构安排的。该科目的知识点相当抽象，但考察的难度相对较低，如果能够深刻理解网络层次化的思想，复习难度将大大降低。计算机专业考试的考查目标要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，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。 二、总体说明新大纲与去年相比变化的地方：考查内容、分值、题型等考查内容方面：试卷考核内容仍然是4个部分：数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络。分值方面：数据结构45分、计算机组成原理45分、操作系统35分以及计算机网络25分。题型方面：仍然延续了单项选择题占80分，综合应用题70分的试卷结构。考核的知识点变化情况及其分析：(一)数据结构部分1、考查目标新增“具备采用C或C++或JAVA语言设计与实现算法的能力”。这一点的增加相信与09年考试中出现了一道考查程序设计的题目有关系。2、树的应用小点中去掉了“等价类问题”。“等价类问题”难度较高，在很多学校本科计算机数据结构的课程中都不对这一知识点有要求，因此，这一点的变化也体现了命题人对考生知识结构的考虑。3、“图”一点去掉了对“图的应用的复杂度分析”的要求。这一点的修改理由和第2点类似。4、“查找”这一点中，增加了对B-树基本操作的要求，以及B+树的基本概念，考生需要注意B-树和B+树概念的对比。5、“查找”这一点中去掉了对“Hash表查找”的要求，这个修订的理由和第2点类似。 (二)组成原理部分没有发生变化。(三)操作系统部分1、“进程管理”一点中，去掉了对“短任务优先”这一调度算法的要求。这样就进一步明确了对短进程，短线程优先算法的要求。2、去掉了连续分配内存管理方式一点所属的“单一连续分配”和“分区分配”两个小点，降低了对内存连续分配这一知识点的要求。3、去掉了文件共享一点所属的“共享动机”、“共享方式”和“共享语义”三个小点。考生事实上还是可以依据这三小点进行复习。(四)计算机网络部分1、广域网一点中去掉了对“ATM网络基本原理”。ATM网络的应用并没有像其刚出现时预期的那样广泛，各高校教学对其的强调也不高，因此这一知识点的退出也是可以想见的。2、数据链路层设备中，对网桥相关知识点的要求修订为“网桥的概念及其基本原理”。考生事实上还是可以依据09年大纲列出的各小点进行复习。从上面这些变化可以看到，大纲的修订有进一步突出重点的趋势，弱化了一些高难度而本科教学中涉及较少的知识点，对考生来说，一方面需要记忆的点有所减少，另一方面对一些重要知识点的掌握程度要进一步提高。三、做出考试预测，给出备考建议2010年将是计算机专业研究生入学考试第二次采取统考的形式，相比第一年来说，命题人对考试难度的把握将好于第一次命题时的情况，将会针对去年考生在考试中的表现作相应调整。可以预见的是，今年的试题难度将不会有重大的，跳跃性的变化。另一方面，各校的计算机研究生录取考试也已经存在了很多年，考研命题的重难点也相当明确，今年计算机 考研命题重难点的设计也将不会出现大的变化。这一点从今年的大纲就可以看出来。据此，我们给考生备考提出以下建议：(一)强调基础计算机统考的这几门课，都是计算机专业核心的基础原理课程。从考试科目的选择上就可以看出计算机专业研究生入学考试对考生专业基础的要求。而这几门课程可以考核的基础知识点都相当多，如果想要拿高分，在考试中脱颖而出，必须把基础打扎实，全面性地进行学习。要掌握这么多的知识点，一要多看，二要多记，三要多练。多看课本，把参考教材里的知识点吃透；多记概念，重复理解各种原理与其实现；多练解题，这样既可以提高对解题方法的敏感度，又可以促进相关知识点的记忆，是快速提高知识掌握程度的一种好方法。(二)重点突出从09年考试的命题与往年各校单独命题对比的情况来看，数据结构、组成原理、操作系统、计算机网络这四门课受各校选拔考试的重视程度是依次递减的，体现到大纲上，就是数据结构和组成原理两门课试题所占分值比重比较高，操作系统次之，而网络所占比例最小。从各科学习的难度来说，也有类似关系。因此，考生可以以此安排各科不同的复习强度。同样，在每一门课当中，考试的重要知识点也是比较明确，这从各校单独命题而考核的知识点相同或至少相互间有重合可以看出来，同样，09年的命题情况也与此相符合，因此我们可以预期2010年考试的重点仍是历年计算机专业课考核的重点。2010年计算机基础综合考试大纲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，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度进行设计与分析。3.能够选择合适的数据结构和方法进行问题求解，具备采用C或C++或JAVA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.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（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.小（代价）生成树2.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）折半查找法（四）B-树及其基本操作、B+树的基本概念（五）散列（Hash）表及其查找（六）查找算法的分析及应用六、内部排序（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）起泡排序（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】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（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（四）（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.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（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。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（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）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.页面置换算法佳置换算法（OPT）；先进先出置换算法（FIFO）；近少使用置换算法（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设备2.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3.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.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IEEE802.33.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（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1.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3.（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（一）网络应用模型1.客户/服务器模型2.P2P模型（二）DNS系统1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程（三）FTP1.FTP协议的工作原理2.控制连接与数据连接（四）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（五）WWW1.WWW的概念与组成结构2.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，请选出一项符合题目要求的。试题示例：1、下列排序算法中，时间复杂度为O（nlog2n）且占用额外空间少的是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．（5，56，20，23，40，38，29，61，35，76，28，100）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MAR4、假定一个十进制数为-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．42H4.5、下列进程状态转换中，不可能发生的转换是A．运行→就绪B．运行→等待C．等待→运行D．等待→就绪6、高某系统中有3个并发过程都需要4个同类资源，该系统不会发生死锁的少资源是A．9B．10C．11D．127、根据CSMA/CD协议的工作原理，下列情形中需要提高短帧长度的是A．网络传输速率不变，冲突域的大距离变短B．冲突域的大距离不变，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，发送窗口的大尺寸为A．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=（V，E），其中V={1，2，3，4，5}，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到其余各点的了短路径的求解过程。要求列出短路径上的顶点，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:LeftChildDataRightChild,root指向根结点。现定义二叉树中结点X0的根路径为从根结点到X0结点的一条路径，请编写算法输出该二叉树中长的根路径（多条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Cache中多存放128个主存块，采用4路组相联方式，块大小为64Byte,每块设置了1位有效位“脏（Dirty）”位。要求：（1）分别支出主存地址中标记（Tag）、组号（Index）和块内地址（Offset）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、一个状态数据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，箭头表示信息传递方向。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。当分别采用近少使用置换（LRU）、先进先出置换（FIFO）和佳置换（OPT）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1把椅子。如果没有顾客，理发师就去睡觉，如果顾客来时所 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：（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，该路由表项使用权以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。