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833 计算机专业基础综合 考试大纲
（研招考试主要考察考生分析问题与解决问题的能力，大纲所列内容为考生需掌握的基本内
容，仅供复习参考使用，考试范围不限于此）
一、 考察目标
计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构 和 计算机组织与体系结构等学科专业基础课
程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合
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。
二、 考试形式和试卷结构
1、 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
2、 答题方式：闭卷，笔试
3、 试卷内容结构：数据结构 75 分、计算机组织与体系结构 75 分
三、 考察范围
数据结构 ：
【总体要求】
“数据结构” 部分 要求学生 掌握常用 的数据结构 构造和实现 方法 ， 掌握基本的查找和排
序方法， 具备应用数据结构分析、设计和求解实际问题的能力 ，能够对运算过程 进行时间复杂
度和空间复杂度分析，具备采用 C或 C++ 或 Java 等编程语言设计与实现算法的能力。
（一）线性表
1）线性表的基本概念和基本操作
2）线性表的顺序存储及实现
3）线性表的链式存储及实现
4）线性表的应用
（二） 栈和队列
1）栈和队列的基本概念和基本操作
2）栈和队列的存储结构与实现
（ 1）栈的顺序存储及 实现
（ 2）栈的链式存储及实现
（ 3）队列的链式存储及实现
（ 4）循环队列的定义及实现
3）栈和队列的应用
（三） 串
1）串的基本概念和基本操作
2）串的顺序存储、链式存储及实现
3）串的模式匹配
（ 1）基本的模式匹配算法
（ 2） KMP 模式匹配算法（模式串的 next 函数计算）
（四） 数组和广义表
1）数组的基本概念和基本操作
2）数组的顺序存储
3）特殊矩阵的压缩存储、稀疏矩阵的压缩存储 及运算方法
4）广义表的基本概 念 、 存储结构 和 基本 运算
（五） 树与二叉树
1）树的基本概念
2）二叉树
（ 1）二叉树的定义及性质
（ 2）二叉树的顺序存储和链式存储
（ 3）二叉树的先序、中序、后序遍历和层序遍历运算
（ 4）线索二叉树的定义与基本运算
3）树和森林
（ 1）树的存储结构
（ 2）树（森林）与二叉树的相互转换
（ 3）树和森林的遍历
4）哈夫曼（ Huffman ）树的构造 方法 与应用
（六） 图
1）图的基本概念和基本操作
2） 图的存储结构
（ 1）数组表示法（邻接矩阵表示法）
（ 2）邻接表表示法、逆邻接表表示法
（ 3）邻接多重表 表示法
（ 4）十字链表 表示法
3）图的遍历
（ 1）深度优先遍历（ DFS ）算法 及应用
（ 2）广度优先遍历（ BFS ）算法 及应用
4）图的应用
（ 1）最小生成树求解方法（ Prim 算法、 Kruskal 算法） 及应用
（ 2）最短路径求解方法（ Dijkstra 算法、 Floyd 算法） 及应用
（ 3） AOV -网 、 拓扑排序方法 及 应用
（ 4） AOE -网 、 关键路径求解方法 及应用
（七） 查找
1）查找的基本概念
2）静态查找表
（ 1）无序顺序表、有序顺序表
（ 2）顺序查找算法
（ 3）折半查找算法、折半查找判定树的构造
3）动态查找表
（ 1）二叉查找树（二叉检索树、二叉排序树）的构造及查找、插入和删除运算
（ 2）平衡二叉树的构造及查找运算
（ 3） B-树的特点及查找运算
（ 4） B+ 树的基本概念
4）哈希表
（ 1）哈希表 的基本概念
（ 2）哈希表的构造及查找运算
5）查找算法的分析（平均查找长度计算）及应用
（八） 排序
1）排序的基本概念（排序过程中的基本操作、排序算法的时空复杂度及稳定性）
2）简单排序方法
（ 1）直接插入排序算法
（ 2）冒泡排序算法
（ 3）简单选择排序算法
3）快速排序 算法
4）堆排序 算法
5）归并排序 算法
6）基数排序
（ 1）多关键排序方法
（ 2）链式基数排序方法及特点
7） 外部排序的基本概念
计算机组织与体系结构 :
【总体要求】
“计算机组织与体系结构”要求 学生掌握 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 。要求掌握计算机系统层次化
结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面；掌握计算机数据表示的方法，包括定点数和浮点数的
表示；掌握运算器的原理和实现电路；掌握存储层次的概念，掌握不同类型存储器特性，包括
SRAM 、 DRAM 、 ROM ；掌握主存结构及基本设计方法；会解决 Cache 存储的一些基本问题；
掌握磁盘基本原理及 RAID ；掌握指 令集体系结构的基本知识和基本实现方法；熟悉中央处理
器的时序逻辑，即指令周期、 CPU 周期、节拍周期、时钟周期之间的关系；掌握中央处理器
控制器的基本设计方法，即硬布线和微程序控制，能够根据 CPU 及系统框架设计控制信号逻
辑或者编写简单微操作流程；掌握计算机输入输出系统的基本概念，程序查询方式、中断方式
和直接存储器存取方式；掌握总线的仲裁方式和特点；基本掌握并行计算机的原理和发展趋势；
基本掌握对称多处理器系统、 多计算机系统 的结构及特点；掌握流水线技术，能够计算各种流
水线的性能指标参数，分析流水线的特点，解决数据相关 的方法等；能够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、分析，并能对一些
基本部件进行简单设计。
（一） 计算机系统概论
1. 主要内容
计算机的基本组成，冯 ·诺依曼计算机原理，计算机系统的层次结构，计算机的分类及性
能描述，计算机的发展历程 。
2. 具体要求
1） 计算机的发展历史、摩尔定律
2） 计算机的基本组成
（ 1） 硬件组成
（ 2） 软件组成
（ 3） 指令集体系结构概念
3） 冯 ·诺依曼计算机工作原理
（ 1） 冯 ·诺依曼计算机结构及工作过程
（ 2） 冯 ·诺依曼计算机特点
4） 计算机系统的层次结构
（ 1） 层次结构图 、 各层的含义和界面定义
（ 2） 计算机体系结构、 计算机 组成和 计算机 实现 的 定义
5） 计算机的分类及性能描述
（ 1） Flynn 分类法
（ 2） Amdahl 定律和应用
（ 3） 吞吐量、响应时间
（ 4） CPU 时钟周期 （或主频）、 CPI 、 CPU 时间
（ 5） MIPS 、 M /G/T/P/E FLOPS
（二） 计算机系统中的数据表示
1. 主要内容
数制与编码，定点数据表示，浮点数据表示， 检错与纠错码 。
2. 具体要求
1） 数制与编码
（ 1） 数制及相互转换
（ 2） 真值和机器数
（ 3） BCD 码
（ 4） 字符与字符串
（ 5） 汉字的表示
2） 定点数据表示
（ 1） 无符号数的表示
（ 2） 有符号数的表示
（ 3） 原码、反码、补码、移码 ：定义、性质，各种编码及真值之间的相互转换。
3） 浮点数据表示
（ 1） 格式定义
（ 2） 规格化
（ 3） 表示数的 范围
（ 4） IEEE754 标准
4） 检错与纠错码
（ 1） 奇偶校验 码
（ 2） 海明校验码
（ 3） 循环冗余校验 码
（三） 运算方法与运算器
1. 主要内容
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，浮点数的加 /减 、
乘 、 除运算，算术逻辑单元 ALU 的结构 。
2. 具体要求
1） 补码定点数的加 /减运算
（ 1） 方法，应用
（ 2） 行波进位、先行进位加法器
（ 3） 溢出处理和判断
2） 8421 BCD 数加法器
3） 定点数的乘 /除运算
（ 1） 乘法： 原码 一位 乘法，补码 一位 乘法 （ Booth 法）， 阵 列乘法器
（ 2） 除法： 恢复余数 法 ， 加减交替法， 阵列除法器
4） 浮点数的加 /减运算
（ 1） 对阶
（ 2） 尾数加减
（ 3） 规格化 ：左归、右归
（ 4） 舍入 处理
5） 浮点数的乘 /除运算
（ 1） 0操作数检查
（ 2） 阶码：加 /减
（ 3） 尾数：乘 /除
（ 4） 运算结果 规格化 、舍入
6） 逻辑与移位运算
7） 算术逻辑单元 ALU ：三种基本结构及各自特点
（四） 存储系统
1. 主要内容
存储器的分类，存储器的层次化结构，半导体随机存取存储器，主存储器与 CPU 的连接，
多模块存储器，高速缓冲存储器，虚拟存储器， 磁盘 存储器 。
2. 具体要求
1） 存储器的分类
（ 1） 按照不同方式进行分类的方法
（ 2） 存储器容量、速度、可靠性
2） 存储 系统的层次化结构
（ 1） 具体层次化形式
（ 2） 各种存储器的位置
3） 半导体存储器 ： SRAM 、 DRAM 、 ROM （ EPROM 、 E2PROM 、 Flash ）存储器的工作
原理、特点、适用场合。
4） 主存储器的构成方法
（ 1） 字扩展方式
（ 2） 位扩展方式
（ 3） 位扩展＋字扩展 方式
（ 4） 主存地址译码电路分析与设计
5） 相联存储器 、多体交叉（ 多模块 ）存储器
（ 1） 相联存储器 ： 按内容访问 ，多个比较器并行比较。
（ 2） 多体交叉（ 多模块 ）存储器：多体并行访问、多体交叉访问。
6） 高速缓冲存储器
（ 1） 程序局部性及 Cache 工作原理
（ 2） Cache 与主存地址映射与变换方式 ：全相联、直接映射、组相联
a) 主 存地址划分
i. 全相联： Tag （标记、主存块号）、块内地址
ii. 直接映射： Tag （标记、区号）、 Index （索引、块号、行号）、块内地址
iii. 组相联： Tag （标记、区号、组群号）、 Index （索引、组号）、块内地址
b) Cache 命中及地址变换过程分析
（ 3） Cache 替换算法
（ 4） Cache 写策略 （ Cache 一致性策略）
（ 5） Cache 性能测量：命中率、平均访问时间、加速比
（ 6） 多级 Cache 结构
7） 虚拟存储器
（ 1） 虚拟存储器的基本概念
（ 2） 段式 、页式、段页式 虚拟存储器
（ 3） 页式虚拟存储器 的实现
a) 多级页表
b) TLB （ 快表 、 地址转换缓存 、 转换后援缓冲器 ）
8） 硬盘存储器
（ 1） 磁记录原理
（ 2） 磁记录方式
（ 3） 磁盘的基本参数及计算
（ 4） 磁盘阵列（ RAID ）
（五） 指令系统
1. 主要内容
指令格式，寻址方式， CISC 和 RISC 基本概念。
2. 具体要求
1） 指令类型：指令的典型分类、适用场合
2） 指令格式
（ 1） 指令的基本格式
（ 2） 定长操作码设计
（ 3） 扩展操作码设计
（ 4） 存储器操作数的大 /小端存储、边界对齐、堆栈操作、哈佛存储结构
3） 操作数的寻址方式
（ 1） 有效地址的概念
（ 2） 数据寻址和指令寻址
（ 3） 常用寻址方式
4） CISC 和 RISC 的基本概念
（ 1） RISC 的发展历程
（ 2） CISC 和 RISC 的技术特点
（六） 中央处理器
1. 主要内容
CPU 的 功能和基本结构，指令执行过程，数据通路的功能和基本结构，控制器的功能和
工作原理。
2. 具体要求
1） CPU 的功能和基本结构
（ 1） CPU 的主要构成部件
（ 2） CPU 内的常见寄存器
（ 3） CPU 内部的数据通路
2） 指令执行过程
（ 1） 时序发生器
（ 2） CPU 内部时序概念
（ 3） 典型指令的执行过程
3） 数据通路的功能和基本结构
4） 控制器的功能和工作原理
（ 1） 微操作、微命令
（ 2） 微操作和微命令序列（流程）设计
（ 3） 硬布线控制器结构及设计方法
（ 4） 微程序控制器结构及设计方法
a) 微指令
i. 微指令的地址域：两地址格式、单地址格式、可变格式
ii. 微指令的控制域
水平型微指令 、 字段译码法
微命 令的互斥和相容
b) 微程序
c) 控制存储器容量计算
5） 多核、多线程技术的基本概念
（七） 流水线技术与指令级并行
1. 主要内容
流水线概念，流水线分类，流水线性能指标，流水线相关 （冒险） 处理，超标量 处理器 ，
超长指令字（ VLIW ）处理器 。
2. 具体要求
1） 流水线概念
2） 流水线分类
（ 1） 不同方式的分类
（ 2） 静态多功能流水线
（ 3） 动态多功能流水线
3） 流水线性能指标
（ 1） 时空图
（ 2） 吞吐率
（ 3） 加速比
（ 4） 效率
4） 流水线相关 （冒险）的 判定及处理
（ 1） 结构相关
（ 2） 数据相关 ： RAW 、 WAR 、 WAW
（ 3） 控制相关
（ 4） 相关处理方式
a) 结构相关： 增加资源副本 ，哈佛结构
b) 数据相关：
i. 等待（ 停顿 、推后法 ）
ii. 转发技术 /直通技术 /相关 直接通路
iii. 乱序 /指令流调整技术：编译器实现、硬件实现
c) 控制相关： 分支预测 技术，延迟转移技术
5） 超标量处理器概念及特点
6） 超长指令字（ VLIW ） 处理器概念及特点
（八） 总线与输入输出系统
1. 主要内容
总线概述，总线仲裁，总线操作和定时，总线标准， I/O 系统基本概念，外部设备， I/O
接口， I/O 方式。
2. 具体要求
1） 总线概述
（ 1） 总线的基本概念
（ 2） 总线的分类
（ 3） 总线的组成及性能指标
2） 总线仲裁
（ 1） 集中 式 仲裁方式：菊花链方式、轮询计数 方式 、独立请求方式
（ 2） 分布 式 仲裁方式
3） 总线操作和定时
（ 1） 总线 读写操作
（ 2） 同步定时方式
（ 3） 异步定时方式
4） 总线标准
5） I/O 系统基本概念
6） 外部设备
（ 1） 输入设备
（ 2） 输出设备
7） I/O 接口
（ 1） I/O 接口的功能和基本结构
（ 2） I/O 端口及其编址
（ 3） I/O 地址空间
8） 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 。
（ 3） DMA 方式： DMA 控制器的组成； DMA 传送过程 。
（ 4） 通道方式： I/O 通道的基本概念 。
（九） 并行体系结构
1. 主要内容
并行处理的基本途径，互连网络，多处理器 系统，多计算机系统 。
2. 具体要求
1） 并行处理的基本途径 ： 时间重叠 、 资源重复 、 资源共享
2） 互连网络
（ 1） 定 义
（ 2） 基本互连网络：交叉开关网络、多级互连网络、环形网络、网格型网络
3） 多处理器系统（ UMA 、 NUMA ）、 对称多处理器系统 （ SMP ）的 结构及特点
4） 多计算机系统 （ M PP 、集群、网格）的 结构及特点
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