1、2011年考研大纲 - 计算机专业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。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分考查范围数据结构【考查目标】1. 理解数据结构的基本概念、基本
2、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. 能够运用数据结构的基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用C、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.顺序存储结构2.链式存储结构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
3、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）图的基本应用及其复杂度分析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）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（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
4、.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）（六）快速排序（七）堆排序（八）二路归并排序（merge sort）（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
5、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
6、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的功能和结构三、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
7、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.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
8、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
9、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（短任务、短进程、短线程）优
10、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.连续分配管理方式单一连续分配；分区分配。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。（
11、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.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.文件共享共享动机；共享方式；共享语义。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
12、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
13、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、带宽、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.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
14、（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）（删除了单/多帧滑动窗口）（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
15、.PPP协议3.HDLC协议4.ATM网络基本原理（八）数据链路层设备1.网桥网桥的概念；透明网桥与生成树算饭；源选径网桥与源选径算法。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.BG
16、P路由协议（六）IP组播1.组播的概念2.IP组播地址（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（四）网络应用模型1.客户/服务器模型2.P2P模型（五）DNS系统1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程（六）FTP1.FTP协议的工作原理2.控制连接与数据连接（七）电子邮件1.
17、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（八）WWW1.WWW的概念与组成结构2.HTTP协议 试题示例 一、单项选择题：140小题，每小题2分，共80分。在每小题给出的四个选项中，请选出一项最符合题目要求的。1下列排序算法中，时间复杂度为0(nlog：n)且占用额外空间最少的是 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(103，97，56，38，66，23，42，12，30，52，6，2
18、6) D(5，56，20，23，40，38，29，6l，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IR B主存数据寄存器MDR C程序状态字寄存器PSWR D主存地址寄存器MAR4假定一个十进制数为一66，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 AC2H BBEH CBDH D42H5下列进程状态转换中，不可能发生的转换是 A运行一就绪 B运行一等待 C等待一运行 D等待_就绪6设某系统中有3个并发进程都需要4个同类资源，该系统不会发生死锁的最少资源数是 A9 B10 C1 D 127.根据csMAcD协议的
19、工作原理，下列情形中需要提高最短帧长度的是 A网络传输速率不变，冲突域的最大距离变短 B冲突域的最大距离不变，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，发送窗口的最大尺寸为A2 B4 C. 6 D. 8二、综合应用题：4147小题，共70分。试题示例41(10分)设无向图G=(y，E)，其中y=l，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
20、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到其余各点的最短路径的求解过程。要求列出最 短路径上的各顶点，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： lLeft(：h订d i DataRight(：hildI，root指向根结点。现定义二叉树中结点x。的根路径为从根结点到x。结点的一条路径，请编写算法输出该二叉树中最长的根路径(多条最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(ache中最多存放128个主存块，采用4路组相联方式，块大小为64
21、 Byte，每块设置了l位有效位。采用一次性写回(write Back)策略，为此每块设置了1位“脏(Diny)”位。 要求： (1)分别指出主存地址中标记(Tag)、组号(Inclex)和块内地址(c)ffset)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，箭头表示信息传送方向一个简化的cPU与主存连接结
22、构示意图要求：(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(Page frame)数为3，且所有的块初始时为空。当分别采用最近最少使用置换(LRu)、先进先出置换(FIFO)和最佳置换(0PT)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(n1)把椅子，而工作
23、室只有l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： 网络前缀 下一跳 14215064O24 A 1421507112828 B 1421507112830 C 1421500016 D (1)假设路由器接收到一个目的地址为14215071132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，该路由表项使以14215071132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14215064024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。- 12 -
