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2023考研大纲:西安电子科技大学2023年考研自命题科目 833计算机专业基础综合 考试大纲

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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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