2020年《計算機原理》的考試說明

計算機原理的考試說明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?zhǔn)酱鎯Y(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)上對線性表實施的最主要的操作 ( 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?zhǔn)酱鎯Y(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(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）最小生成樹，最短路徑， AOV網(wǎng)與拓?fù)渑判颉? 、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，各種排序算法的時空復(fù)雜度簡單分析。計算機組成原理一計算機系統(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)二運算方法和運算器（ 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三存儲系統(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）虛擬存儲器四指令系統(tǒng)（ 1）指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求（ 2）指令格式（ 3）指令和數(shù)據(jù)的尋址方式（ 4）堆棧尋址方式（ 5）典型指令五中央處理器（ 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六總線系統(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）PCI 總線（ 5）ASI 總線七外圍設(shè)備（ 1）外圍設(shè)備概述（ 2）顯示設(shè)備（ 3）輸入設(shè)備（ 4）硬磁盤存儲設(shè)備（ 5）軟磁盤存儲設(shè)備（ 6）光盤存儲設(shè)備八輸入輸出系統(tǒng)（ 1）外圍設(shè)備的定時方式與信息交換方式（ 2）程序中斷方式（ 3）DMA方式（ 4）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(jìn)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。8、了解圖的邏輯結(jié)構(gòu)的特點以及常用的兩種存儲方法，了解最小生成樹 (Prim 算法和 Kruskal 算法 ) 、最短路徑、拓?fù)渑判虻木唧w求解過程。9 、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。10 、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(jìn)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(biāo)；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 和 ISA 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(biāo)。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(yán)蔚敏，清華大學(xué)出版社 ,1997 年；2 、計算機組成原理，白中英，科學(xué)出版社， 2000 年，第三版。