中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試《計算機原理》考試大綱

　　本《計算機原理》考試大綱適用于中國科學(xué)院研究生院計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試。計算機原理是計算機科學(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)和計算機組成原理兩大部分。要求考生對計算機科學(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)的定義和實現(xiàn)算法，掌握計算機組成原理所涉及的關(guān)鍵內(nèi)容，并具有綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。
　　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）線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)與鏈式存儲結(jié)構(gòu)(包括單鏈表、循環(huán)鏈表和雙向鏈表)的構(gòu)造原理。在以上兩種存儲結(jié)構(gòu)上對線性表實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。
　　3、堆棧與隊列
　�。�1）堆棧與隊列的基本概念、基本操作。
　�。�2）堆棧與隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)與鏈式存儲結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。
　　（3）在不同存儲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對堆棧與隊列實施插入與刪除等基本操作對應(yīng)的算法設(shè)計。
　　4、串
　�。�1）串的基本概念、串的基本操作和存儲結(jié)構(gòu)。
　�。�2）串的模式匹配算法和改進的KMP算法
　　5、數(shù)組和廣義表
　　（1）數(shù)組的概念、多維數(shù)組的實現(xiàn)
　�。�2）對稱矩陣和稀疏矩陣的壓縮存儲
　�。�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）樹的計數(shù)
　　7、圖
　�。�1）圖的定義，基本概念，圖的分類，常用名詞術(shù)語。
　　（2）圖的鄰接矩陣存儲方法、鄰接表存儲方法的構(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)與拓撲排序。
　　8、文件及查找
　　（1）數(shù)據(jù)文件的基本概念和基本術(shù)語，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，各種排序算法的時空復(fù)雜度簡單分析。
　　計算機組成原理
　　1、計算機系統(tǒng)概論
　　（1）計算機的分類
　�。�2）計算機的硬件
　　（3）計算機的軟件
　�。�4）計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
　　2、 運算方法和運算器
　　（1）數(shù)據(jù)與文字的表示方法
　�。�2）定點加法、減法運算
　�。�3）定點乘法運算
　�。�4）定點除法運算
　�。�5）定點運算器的組成
　　（6）浮點運算方法和浮點運算器
　　3、存儲系統(tǒng)
　�。�1）存儲器概述
　　（2）隨機讀寫存儲器
　�。�3）只讀存儲器和閃速存儲器
　�。�4）高速存儲器
　�。�5）cache存儲器
　　（6）虛擬存儲器
　　4、指令系統(tǒng)
　�。�1）指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求
　　（2）指令格式
　�。�3）操作數(shù)類型
　　（4）指令和數(shù)據(jù)的尋址方式
　�。�5）典型指令

　　5、中央處理器
　�。�1）CPU的功能和組成
　　（2）指令周期
　�。�3）時序產(chǎn)生器和控制方式
　　（4）微程序控制器
　�。�5）微程序設(shè)計技術(shù)
　　（6）硬布線控制器
　�。�7）流水CPU
　�。�8）RISCCPU
　　6、總線系統(tǒng)
　�。�1）總線的概念和結(jié)構(gòu)形態(tài)
　�。�2）總線接口
　�。�3）總線的仲裁定時和數(shù)據(jù)傳送模式
　　（4）HOST總線和PCI總線
　�。�5）InfiniBand標準
　　7、外圍設(shè)備
　�。�1）外圍設(shè)備概述
　�。�2）磁盤存儲設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展
　�。�3）磁帶存儲設(shè)備
　�。�4）光盤和磁光盤存儲設(shè)備
　�。�5）顯示設(shè)備
　　（6）輸入設(shè)備和打印設(shè)備
　　8、輸入輸出系統(tǒng)
　�。�1）外圍設(shè)備的速度分級與信息交換方式
　　（2）程序查詢方式
　�。�3）程序中斷方式
　�。�4）DMA方式
　�。�5）通道方式
　　二、考試要求
　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　1、掌握有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)。
　　2、掌握算法的基本概念以及算法分析的基本方法。
　　3、掌握線性表的基本概念，在兩種存儲結(jié)構(gòu)下的構(gòu)造原理及相應(yīng)的操作；
　　4、掌握堆棧和隊列的基本概念與特征以及在兩種存儲結(jié)構(gòu)下如何對堆棧和隊列進行插入和刪除等操作，具備使用堆棧與隊列解決實際問題的能力。
　　5、掌握串的基本概念以及串的存儲結(jié)構(gòu)和相關(guān)的算法。
　　6、掌握數(shù)組、廣義表和稀疏矩陣的基本概念以及基本操作。
　　7、掌握樹型結(jié)構(gòu)的邏輯特征以及各種存儲結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，能夠熟練使用基于樹的三種遍歷方法。
　　8、掌握二叉排序樹的邏輯特征、建立過程，具備使用其解決實際問題的能力。
　　9、了解圖的邏輯結(jié)構(gòu)的特點以及常用的兩種存儲方法，了解比較小生成樹(Prim算法和Kruskal算法)、比較短路徑、拓撲排序的具體求解過程。
　　10、掌握各種順序文件的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的查找方法以及各種查找算法之間時空效率的差異；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基于散列的查找。
　　11、掌握各種排序方法的排序特點和排序過程，能夠?qū)γ恳环N排序方法在時間、空間、排序的穩(wěn)定性等方面進行簡單分析。
　　計算機組成原理
　　1、掌握計算機的層次結(jié)構(gòu)及軟硬件組成等概念。
　　2、掌握計算機中數(shù)據(jù)的格式、機器數(shù)的表示方法和特點，掌握定點加減的運算方法和特點，掌握浮點運算方法和特點。
　　3、掌握存儲系統(tǒng)的分類、分級結(jié)構(gòu)與主存儲器的技術(shù)指標；了解SRAM、DRAM、EPROM、閃速存儲器、相聯(lián)存儲器的工作原理；掌握Cache存儲器、虛擬存儲器的功能和基本工作原理。
　　4、掌握指令格式、指令和數(shù)據(jù)的尋址方式，了解RISC和CISC的特點。
　　5、掌握CPU的功能、基本組成和各個部分的工作流程；了解微程序控制器的基本工作原理，了解微程序控制技術(shù)和硬布線控制技術(shù)；了解流水CPU的工作原理及特點。
　　6、掌握總線系統(tǒng)的基本概念和基本技術(shù)以及總線仲裁方式的基本工作原來和特點，了解PCI總線的特點。
　　7、掌握顯示設(shè)備、打印設(shè)備、硬盤的工作原理和特點，能夠計算一些常用的技術(shù)指標。
　　8、掌握外圍設(shè)備的定時方式、信息交換方式的工作原理和特點，了解程序查詢方式、中斷方式和DMA方式原理，了解通道方式。
　　三、主要參考書目
　　1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）.嚴蔚敏，吳偉民編著，北京：清華大學(xué)出版社，2007年
　　2、計算機組成原理（第四版）.白中英等編著，科學(xué)出版社，2007年