2017年中国科学院大学计算机原理考试大纲--乐题库

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本《计算机原理》大纲适用于中国科学院大学非计算机科学与技术一级学科所有专业的研究生入学考试。计算机原理是计算机科学与技术及相关学科的重要基础。主要内容包括数据结构、计算机组成原理和计算机网络。要求考生对计算机科学与技术及相关学科的基本概念有深入、系统的理解，掌握各种数据结构的定义和实现算法，掌握计算机组成原理所涉及的关键内容，掌握基本计算机网络的原理和技术。

1. 考试形式

闭卷，笔试，考试时间180分钟，总分150分。

2.试卷结构

常见数据结构、计算机组成原理和计算机网络题，如：概念题（填空、选择、简答）、应用题（计算、绘图、分析）等。

三、考试内容

（一）数据结构（50分）

1 简介

(1)数据结构的基本概念，数据的逻辑结构和存储结构。

(2)算法的定义、算法的基本特征和算法分析的基本概念。

2.线性表

(1)线性关系的定义、线性表、线性表的基本操作。

（2）线性表顺序存储结构和链式存储结构（包括单链表、循环链表和双向链表）的构造原理。在上述两种存储结构上的线性链表上实现的三种链表最重要的操作（包括建立、插入和删除、检索等）的算法设计。

3. 堆栈和队列

(1) 栈和队列的基本概念和操作。

(2)栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构的构建原理。

（3）根据不同的存储结构，对应栈、队列的插入、删除等基本操作的算法设计。

4.字符串

(1)字符串的基本概念，字符串的基本操作和存储结构。

(2)字符串模式匹配算法和改进的KMP算法。

5. 数组和泛化表

(1)数组的概念和多维数组的实现。

(2) 对称和稀疏矩阵的压缩存储。

(3)广义表的基本概念。

6. 树和二叉树

(1) 树木的定义和性质。

(2)二叉树的概念、性质和实现。

(3) 遍历二叉树和线索二叉树。

(4) 树木和森林。

(5) 霍夫曼树及其应用。

(6) 树木数量。

7. 图

(1)图形的定义、基本概念、图形的分类、常用名词和术语。

(2)图的邻接矩阵存储方法和邻接表存储方法的构造原理。

(3)图的遍历操作。

(4) 最小生成树、最短路径、AOV网络和拓扑排序。

8. 归档和搜索

（一）数据文件的基本概念和基本术语计算机原理教案下载，数据文件的基本操作。

(2) 序列文件、索引文件和散列（Hash）文件。

(3) 顺序文件的顺序搜索法、排序顺序文件的对折搜索法、其他文件的基本搜索法。

9.内部排序

(1)排序的基本概念，排序方法的分类。(2) 插入排序（包括半插入排序）、选择排序、冒泡排序、快速排序、堆排序、归并排序、基数排序。简要分析了各种排序方法的原理、规则和特点，以及各种排序算法的时间和空间复杂度。

（2）计算机作文原理（50分）

1. 计算机系统概论

(1)计算机的分类。

(2)计算机硬件。

(3)计算机软件。

(4)计算机系统的层次结构。

二、操作方法及操作员

(1) 数据和文本的表示。

(2) 定点加减法。

(3) 定点乘法。

(4)定点除法运算。

(5)定点运算器的组成。

(6) 浮点算术方法和浮点运算符。

3.存储系统

(1) 内存概述。

(2)随机读写内存。

(3) 只读存储器和闪存。

(4)高速存储器。

(5)高速缓存。

(6) 虚拟内存。

4.指挥系统

（一）指挥系统的发展和性能要求。

(2) 指令格式。

(3) 操作数类型。

(4)指令和数据的寻址方式。

(5) 典型指令。

5.中央处理器

(1) CPU的功能和组成。

(2) 指令周期。

(3)序列发生器及控制方法。

(4)微程序控制器。

(5)微程序技术。

(6) 硬接线控制器。

(7)流水线CPU。

(8) RISC CPU。

6.公交系统

(1) 总线的概念和结构。

(2) 总线接口。

(3) 总线的仲裁时序和数据传输方式。

(4) HOST总线和PCI总线。

(5) InfiniBand 标准。

7. 外围设备

(1) 外围设备概述。

(2)磁盘存储设备及其技术发展。

(3) 磁带存储设备。

(4)光盘和磁光盘存储设备。

(5)显示设备。

(6)输入设备和打印设备。

8.输入输出系统

(1)外围设备的速度分类和信息交换模式。

(2)节目查询法。

(3)程序中断方式。

(4) DMA模式。

(5)渠道模式。

（3）计算机网络（50分）

1 简介

(1)计算机网络的概念、分类、标准、组成和功能。

(2)计算机网络的层次结构，协议、接口、服务、ISO/OSI模型、TCP/IP模型等概念。

2.物理层

(1) 通信信道、信号、宽带、符号、波特、速率、源和宿、奈奎斯特定理和香农定理、编码和调制、电路交换、消息交换和分组交换、数据报告和虚电路等基本概念。

(2)双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质、物理层接口特性、中继器、集线器。

3.数据链路层

(1) 数据链路层的功能、成帧、差错控制（检错和纠错编码）。

(2) 流量控制、可靠传输和滑轮窗口机制、停止等待协议、返回N帧协议(GBN)、选择重传协议(SR)。

(3)频分复用、时分复用、波分复用、码分复用的概念和基本原理

ALOHA 协议、CSMA 协议、CSMA/CD 协议、CSMA/CA 协议、令牌传递协议。

(4)局域网的概念及其架构、以太网和IEEE 802.3标准协议、IEEE802.11标准协议、

令牌环。

(5)广域网的概念，PPP协议，HDLC协议。

（6）桥接、开关的概念和原理及其工作原理。

4.网络层

(1)网络层的功能，异构网络的互联，路由转发，拥塞控制。

(2) 路由算法、静态路由和动态路由、距离矢量路由算法、链路状态路由算法、分层路由。

(3) IPv4分组、IPv4地址和NAT、子网划分和子网掩码、CIDR、ARP协议、DHCP协议和ICMP协议。

(4) IPv6的主要特征，IPv6地址。

(5)路由协议、自治系统、域内路由和域间路由、RIP路由协议、OSPF路由协议、BGP

路由协议。

(6)组播的概念，IP组播地址。

(7)移动IP的概念，移动IP的通信过程。

(8)路由器、路由表和路由转发的组成和功能。

5.传输层

(1) 传输层的功能、传输层的寻址和端口、无连接服务和面向连接的服务。

(2) UDP协议、UDP数据报、UDP校验和。

(3) TCP协议、TCP段、TCP连接管理、TCP可靠传输、TCP流量控制和拥塞控制。

6.应用层

(1) 客户端/服务器模式，P2P模式。

(2)DNS概念、分层域名空间、域名服务器、域名解析过程。

(3)FTP协议的工作原理、控制连接和数据连接。

(4)电子邮件系统的组成、电子邮件格式和MIME、SMTP协议和POP3协议。

(5) WWW、HTTP协议的概念和组成。

4. 考试要求

(1) 数据结构

1. 掌握数据结构的基本概念，包括数据的逻辑结构和存储结构。

2.掌握算法的基本概念和算法分析的基本方法。

3、熟悉线性表的基本概念，两种存储结构下的构造原理及对应操作。

4. 精通栈和队列的基本概念和特点，以及如何在两种存储结构下插入和删除栈和队列，具备使用栈和队列解决实际问题的能力。

5、熟悉字符串的基本概念、字符串的存储结构及相关算法。

6.掌握数组、广义表和稀疏矩阵的基本概念和基本运算。

7、掌握树结构的逻辑特点和各种存储结构的构造原理，能够灵活运用三种基于树的遍历方式。

8、掌握二叉排序树的逻辑特性和建立过程，具备灵活运用二叉树解决实际问题的能力。

9.了解图的逻辑结构特点和常用的两种存储方式，了解最小生成树（Prim算法和

Kruskal算法），最短路径，拓扑排序的具体求解过程。

10.掌握各种顺序文件的结构和对应的搜索方式，以及各种搜索算法在时间和空间效率上的差异。了解散列文件的建立、散列函数的选择（构造）原理、散列冲突的处理方法以及基于散列的查找。

11. 精通各种分选方法的分选特点和分选过程，能够对每种分选方法在时间、空间、分选稳定性等方面进行简单分析。

(2)计算机组成原理

1. 掌握计算机层次结构和软硬件组成的概念。

2. 掌握计算机中数据的格式，机器数的表示方法和特点，精通定点加减运算方法

及特点，掌握浮点运算方法及特点。

3.掌握存储系统的分类、层次结构和主存的技术指标，了解SRAM、DRAM、

EPROM、闪存和相联存储器的工作原理，掌握Cache存储器和虚拟存储器的功能和基本工作原理。

4、精通指令格式、指令和数据的寻址方式，了解RISC和CISC的特点。

5、掌握CPU各部分的功能、基本组成和工作流程，了解单片机的基本工作

原理，了解微程序控制技术和硬接线控制技术，了解流水线CPU的工作原理和特点。

6.掌握总线系统的基本概念和基本技术，以及总线仲裁方法的基本工作和特点，了解

PCI 总线的特性。

7、了解显示设备、打印设备、硬盘的工作原理和特点，能够计算一些常用的技术指标。

8.了解外围设备的定时模式，信息交换模式的工作原理和特点，了解节目查询模式计算机原理教案下载，中

中断模式和DMA模式原理，了解通道模式。

(3) 计算机网络

1.掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。

2、掌握计算机网络架构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，了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、原理和方法，对网络系统进行分析、设计和应用。

5. 主要参考书目

1. 数据结构（C语言版），颜为民、吴为民​​主编，清华大学出版社，2007。

2. 计算机组成原理（第四版），白忠英等主编，科学出版社，2007。

3. 计算机网络（第五版），[美国]book.jd.com/writer/%E7%89%B9%E5%8D%97%E9%B2%8D%E5%A7%86_1.html 特南宝添， [美国] book.jd.com/writer/%E9%9F%A6%E7%91%9F%E7%BD%97%E5%B0%94_1.htmlWetherrollbook.jd.com/writer/%E9%9F%A6 %E7%91%9F%E7%BD%97%E5%B0%94_1.htmlbook.jd.com/writer/%E6%BD%98%E7%88%B1%E6 由%B0%91_1.html翻译，清华大学出版社，2012.

编制单位：中国科学院大学

编制日期：2021 年 6 月 18 日

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