中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試
　　《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》考試大綱

　　本《計(jì)算機(jī)軟件》考試大綱適用于中國(guó)科學(xué)院研究生院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的重要基礎(chǔ)，主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理和操作系統(tǒng)三大部分。要求考生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的基本概念有較深入、系統(tǒng)的理解，掌握各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和實(shí)現(xiàn)算法，掌握操作系統(tǒng)和編譯原理所涉及的關(guān)鍵內(nèi)容，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
　　一、考試內(nèi)容
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　1、緒論
　�。�1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
　�。�2）算法的定義、算法的基本特性以及算法分析的基本概念。
　　2、線性表
　�。�1）線性關(guān)系、線性表的定義，線性表的基本操作。
　　（2）線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)(包括單鏈表、循環(huán)鏈表和雙向鏈表)的構(gòu)造原理。在以上兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上對(duì)線性表實(shí)施的比較主要的操作(包括三種鏈表的建立、插入和刪除、檢索等)的算法設(shè)計(jì)。
　　3、堆棧與隊(duì)列
　�。�1）堆棧與隊(duì)列的基本概念、基本操作。
　　（2）堆棧與隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。
　�。�3）在不同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)堆棧與隊(duì)列實(shí)施插入與刪除等基本操作對(duì)應(yīng)的算法設(shè)計(jì)。
　　4、串
　�。�1）串的基本概念、串的基本操作和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
　�。�2）串的模式匹配算法和改進(jìn)的KMP算法
　　5、數(shù)組和廣義表
　�。�1）數(shù)組的概念、多維數(shù)組的實(shí)現(xiàn)
　�。�2）對(duì)稱矩陣和稀疏矩陣的壓縮存儲(chǔ)
　　（3）廣義表的基本概念
　　6、樹與二叉樹
　　（1）樹的定義和性質(zhì)
　�。�2）二叉樹的概念、性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)
　�。�3）遍歷二叉樹和線索二叉樹
　�。�4）樹和森林
　�。�5）赫夫曼樹及其應(yīng)用
　�。�6）樹的計(jì)數(shù)
　　7、圖
　�。�1）圖的定義，基本概念，圖的分類，常用名詞術(shù)語(yǔ)。
　　（2）圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)方法、鄰接表存儲(chǔ)方法的構(gòu)造原理。
　�。�3）圖的遍歷操作。
　�。�4）比較小生成樹，比較短路徑，AOV網(wǎng)與拓?fù)渑判颉?
　　8、文件及查找
　�。�1）數(shù)據(jù)文件的基本概念和基本術(shù)語(yǔ)，數(shù)據(jù)文件的基本操作。
　�。�2）順序文件、索引文件、散列(Hash)文件。
　�。�3）順序文件的順序查找方法、排序連續(xù)順序文件的折半查找方法以及其他文件的基本查找方法。
　　9、內(nèi)排序
　�。�1）排序的基本概念，排序方法的分類。
　　（2）插入排序法(含折半插入排序法)、選擇排序法、泡排序法、快速排序法、堆積排序法、歸并排序、基數(shù)排序。各種排序方法排序的原理、規(guī)律和特點(diǎn)，各種排序算法的時(shí)空復(fù)雜度簡(jiǎn)單分析。
　　操作系統(tǒng)
　　1、操作系統(tǒng)概述
　�。�1）計(jì)算機(jī)基本構(gòu)成、處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、高速緩沖存儲(chǔ)器CACHE；
　�。�2）操作系統(tǒng)的概念、演變歷程、特性、分類、運(yùn)行環(huán)境、功能
　�。�3）存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)
　　2、、進(jìn)程
　　進(jìn)程、進(jìn)程描述及進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
　　3、線程、對(duì)稱多處理SMP和微內(nèi)核
　�。�1）線程的概念，定義線程的必要性和可能性；
　　（2）線程的功能特性與實(shí)現(xiàn)方式；
　�。�3）對(duì)稱多處理SMP體系結(jié)構(gòu)；
　　（4）操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（微內(nèi)核與巨內(nèi)核）及其性能分析。
　　4、并發(fā)性
　�。�1）并發(fā)性問(wèn)題及相關(guān)概念，如臨界區(qū)、互斥、信號(hào)量和管程等；
　�。�2）進(jìn)程互斥、同步和通信的各種算法；
　　（3）死鎖的概念、死鎖的原因和條件
　　（4）死鎖的預(yù)防、避免和檢測(cè)算法。
　　5、存儲(chǔ)器管理
　　（1）分區(qū)存儲(chǔ)管理、覆蓋與交換；
　�。�2）頁(yè)式管理及段式管理；
　�。�3）段、頁(yè)式存儲(chǔ)管理方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)；
　�。�4）虛存的原理及相關(guān)的各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　6、單處理器調(diào)度
　�。�1）處理器的三種調(diào)度類型；
　�。�2）進(jìn)程調(diào)度的各種算法及其特點(diǎn)。
　　7、多處理器調(diào)度和實(shí)時(shí)調(diào)度
　�。�1）多處理器對(duì)進(jìn)程調(diào)度的影響
　　（2）多處理器環(huán)境下的進(jìn)程和線程調(diào)度算法；
　�。�3）實(shí)時(shí)進(jìn)程的特點(diǎn)；
　�。�4）限期調(diào)度和速率單調(diào)調(diào)度方法。
　　8、設(shè)備管理和磁盤調(diào)度
　�。�1）操作系統(tǒng)中輸入/輸出功能的組織；
　　（2）中斷處理；
　�。�3）設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件接口和spooling技術(shù)；
　�。�4）緩沖策略；
　�。�5）磁盤調(diào)度算法；
　　（6）磁盤陣列。
　　9、文件系統(tǒng)
　�。�1）文件系統(tǒng)特點(diǎn)與文件組織方式；
　　（2）文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
　　（3）目錄的基本性質(zhì)及其實(shí)現(xiàn)方法；
　�。�4）磁盤空間的管理。
　　10、分布式系統(tǒng)
　�。�1）分布式處理的特點(diǎn)、類型；
　�。�2）多層體系結(jié)構(gòu)、中間件技術(shù)；
　�。�3）機(jī)群系統(tǒng)；
　　（4）分布式進(jìn)程管理相關(guān)的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　編譯原理
　　1、引論
　�。�1）編譯器的基本概念
　　（2）編譯階段和編譯器伙伴
　　2、詞法分析
　�。�1）詞法分析器
　�。�2）正規(guī)式
　　（3）有限自動(dòng)機(jī)和掃描器生成器
　　3、語(yǔ)法分析
　　（1）上下文無(wú)關(guān)文法
　�。�2）各種語(yǔ)法分析技術(shù)，如自上而下分析和自下而上分析，LR分析器
　　4、語(yǔ)法制導(dǎo)的翻譯
　　（1）S屬性和L屬性
　�。�2）自上而下翻譯
　�。�3）繼承屬性的自上而下計(jì)算
　　（4）遞歸計(jì)算
　　5、類型檢查
　�。�1）類型體制
　�。�2）簡(jiǎn)單類型檢查器
　　（3）類型表達(dá)式的等價(jià)
　�。�4）函數(shù)和算符的重載
　　6、運(yùn)行環(huán)境
　　運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)空間和組織管理
　　7、中間代碼生成
　�。�1）常用的中間代碼表示：后綴表示、圖形表示和三地址表示
　�。�2）聲明、賦值和布爾表達(dá)式
　　8、代碼生成
　�。�1）代碼生成涉及的主要問(wèn)題
　�。�2）目標(biāo)機(jī)器
　　（3）基本塊和流圖
　　9、代碼優(yōu)化
　�。�1）優(yōu)化的主要種類
　　（2）流圖中的循環(huán)
　�。�3）全局?jǐn)?shù)據(jù)流分析介紹
　�。�4）代碼改進(jìn)變換

　　二、考試要求
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　1、 建立有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較基本的概念，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法，算法分析的基本概念與基本方法
　　2、 掌握線性表的基本概念以及兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，掌握在各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下對(duì)線性表進(jìn)行的基本操作的算法設(shè)計(jì)。
　　3、 掌握堆棧和隊(duì)列的基本概念與特征，掌握在兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下如何對(duì)堆棧和隊(duì)列進(jìn)行插入和刪除等操作，以及利用堆棧與隊(duì)列解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法。
　　4、 充分了解串的基本概念、掌握串的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的操作算法。
　　5、 掌握數(shù)組、廣義表和稀疏矩陣的基本概念，物理結(jié)構(gòu)和基本操作的實(shí)現(xiàn)
　　6、 充分了解樹型結(jié)構(gòu)的邏輯特征，掌握各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能夠熟練地利用常用的三種遍歷方法，掌握利用二叉樹的遍歷操作解決實(shí)際問(wèn)題的方法，掌握二叉排序樹的建立以及在二叉排序樹中查找一個(gè)結(jié)點(diǎn)存在與否的過(guò)程。
　　7、 充分了解圖的邏輯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，掌握常用的兩種存儲(chǔ)方法，掌握比較小生成樹(Prim算法和Kruskal算法)、比較短路徑、拓?fù)渑判虻木唧w求解過(guò)程。
　　8、 充分了解各種順序文件的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的查找方法；了解各種查找算法之間時(shí)空效率的差異；從結(jié)構(gòu)與操作上了解散列文件的建立、散列函數(shù)的選擇(構(gòu)造)原則、處理散列沖突的方法以及在散列文件中查找一個(gè)記錄存在與否的過(guò)程。
　　9、 充分了解各種排序方法的排序特點(diǎn)和排序過(guò)程，對(duì)于任意給出的數(shù)據(jù)元素序列，能夠熟練地采用指定排序方法進(jìn)行排序，并且能夠?qū)γ恳环N排序方法排序過(guò)程中所進(jìn)行的元素之間的比較次數(shù)、相應(yīng)排序算法的時(shí)間、空間、排序的穩(wěn)定性等性能進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
　　操作系統(tǒng)
　　1、 了解操作系統(tǒng)所管轄的軟、硬件資源；了解操作系統(tǒng)的關(guān)鍵概念，從整體上把握操作系統(tǒng)的特性與功能等概念；建立操作系統(tǒng)的資源管理和應(yīng)用接口的職能概念。
　　2、 掌握進(jìn)程的本質(zhì)特征，明確進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特性，熟悉進(jìn)程狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的原因，建立進(jìn)程是資源分配單元和一種運(yùn)行實(shí)體的基本理念。
　　3、 理解引入線程作為基本運(yùn)行實(shí)體的必要性和可能性；掌握線程各種實(shí)現(xiàn)方式及其特點(diǎn)；熟悉SMP體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。
　　4、 靈活運(yùn)用信號(hào)量、管程等技術(shù)解決互斥合同步問(wèn)題；理解死鎖的概念和產(chǎn)生死鎖的充分必要條件；熟練掌握死鎖的預(yù)防、避免和檢測(cè)算法；了解處理死鎖問(wèn)題時(shí)避免饑餓的方法。
　　5、 理解存儲(chǔ)管理的功能及存儲(chǔ)管理對(duì)多道程序設(shè)計(jì)的支持；掌握段、頁(yè)式存儲(chǔ)管理方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)；掌握虛存的原理及相關(guān)的各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　6、 了解長(zhǎng)程、中程和短程三種調(diào)度類型；重點(diǎn)掌握進(jìn)程調(diào)度的各種算法及其適用環(huán)境。
　　7、 熟悉掌握多處理器環(huán)境下進(jìn)程和線程調(diào)度算法，了解實(shí)時(shí)進(jìn)程的本質(zhì)，掌握限期調(diào)度和速率單調(diào)調(diào)度方法。
　　8、 理解輸入輸出設(shè)備及操作系統(tǒng)中輸入/輸出功能的組織、掌握中斷處理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件接口和spooling等技術(shù)，重點(diǎn)掌握各種用于提高性能的緩沖策略和磁盤調(diào)度算法；了解可提高性能和可靠性的各種磁盤陣列配置方式。
　　9、 理解文件系統(tǒng)特點(diǎn)與文件組織，掌握文件系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，了解文件、目錄的基本性質(zhì)及其實(shí)現(xiàn)方法；重點(diǎn)掌握磁盤空間的管理、文件系統(tǒng)的性能及可靠性、文件系統(tǒng)的安全性及保護(hù)機(jī)制等。
　　10、 了解分布式處理的特點(diǎn)、類型；掌握多層體系結(jié)構(gòu)、中間件技術(shù)和機(jī)群系統(tǒng)的基本概念和特點(diǎn)；重點(diǎn)掌握進(jìn)程遷移、分布式全局狀態(tài)的認(rèn)定、分布式互斥與死鎖預(yù)防等技術(shù)。
　　編譯原理
　　1、 了解編譯器的基本概念和基本結(jié)構(gòu)
　　2、 了解詞法分析器的作用，掌握記號(hào)的描述和識(shí)別方法，掌握識(shí)別有限自動(dòng)機(jī)的基本定義和從正規(guī)式建立識(shí)別器的方法
　　3、 了解語(yǔ)法分析器的作用，掌握上下文無(wú)關(guān)語(yǔ)言和文法的相關(guān)概念和性質(zhì)，掌握各種語(yǔ)法分析技術(shù)，如自上而下分析，自下而上分析，以及LR分析器。
　　4、 掌握上下文無(wú)關(guān)文法制導(dǎo)下的語(yǔ)言翻譯，
　　5、 了解類型體制的基本概念，了解簡(jiǎn)單類型檢查器和類型表達(dá)式的等價(jià)
　　6、 了解程序的運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)空間和組織管理
　　7、 了解中間代碼的表示，了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)如何翻譯成中間形式
　　8、 了解代碼生成中涉及的基本問(wèn)題，包括存儲(chǔ)管理、指令選擇、寄存器分配和計(jì)算次序選擇等基本問(wèn)題
　　9、 掌握代碼優(yōu)化的主要種類和代碼改進(jìn)變換。
　　三、主要參考書目
　　1、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》嚴(yán)蔚敏，清華大學(xué)出版社；2002
　　2、《編譯原理和技術(shù)》，陳意云，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社；2003
　　3、《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》，湯子瀛，西安電子科技大學(xué)出版社。2002