2010年計算機基礎綜合 考試大綱

2010年計算機基礎綜合

考試大綱

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2010年計算機基礎綜合考試大綱

計算機學科專業基礎綜合考試涵蓋資料機構、計算機組成原理、作業系統和計算機網絡

等學科專業基礎課程。要求考生比較系統地掌握上述專業基礎課程的概念、基本原理和方法，

能夠運用所學的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關理論問題和實際問題。

Ⅱ考試形式和試卷結構

一、試卷滿分及考試時間

本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試

三、試卷内容結構

資料結構 45分

計算機組成原理 45分

作業系統 35分

計算機網絡 25分

四、試卷題型結構

單項選擇題80分（40小題，每小題2分）

綜合應用題 70分

Ⅲ考查範圍

資料結構

【考查目标】

1.了解資料結構的基本概念；掌握資料的邏輯結構、存儲結構及其差異，以及各種基本操作

的實作。

2.掌握基本的資料處理原理和方法的基礎上，能夠對算法進行基本的時間複雜度與空間複雜

度進行設計與分析。

3.能夠選擇合适的資料結構和方法進行問題求解，具備采用C或C++或 JAVA語言設計與實

現算法的能力。

一、線性表

（一）線性表的定義和基本操作

（二）線性表的實作

1.順序存儲

2.鍊式存儲

3.線性表的應用

二、棧、隊列和數組

（一）棧和隊列的基本概念

（二）棧和隊列的順序存儲結構

（三）棧和隊列的鍊式存儲結構

（四）棧和隊列的應用

（五）特殊矩陣的壓縮存儲

1.二叉樹的定義及其主要特征

2.二叉樹的順序存儲結構和鍊式存儲結構

3.二叉樹的周遊

4.線索二叉樹的基本概念和構造

（三）樹、森林

1.書的存儲結構

2.森林與二叉樹的轉換

3.樹和森林的周遊

（四）樹與二叉樹的應用

1.二叉排序樹

2.平衡二叉樹

3.哈夫曼（Huffman）樹和哈夫曼編碼

四、 圖

（一） 圖的基本概念

（二） 圖的存儲及基本操作

1.鄰接矩陣法

2.鄰接表法

（三） 圖的周遊

1.深度優先搜尋

2.廣度優先搜尋

（四） 圖的基本應用

1.最小（代價）生成樹

2.最短路徑

3.拓撲排序

4.關鍵路徑

五、查找

（一） 查找的基本概念

（二） 順序查找法

（三） 折半查找法

（四） B-樹及其基本操作、B+樹的基本概念

（五） 散列（Hash）表及其查找

（六） 查找算法的分析及應用

六、内部排序

（一） 排序的基本概念

（二） 插入排序

1.直接插入排序

2.折半插入排序

（三） 起泡排序（bubble sort）

（四） 簡單選擇排序

（五） 希爾排序（shell sort）

（六） 快速排序

（七） 堆排序

（八） 二路歸并排序（merge sort）

（九） 基數排序

（十） 各種内部排序算法的比較

（十一） 内部排序算法的應用

計算機組成原理

1.了解單處理器計算機系統中各部件的内部工作原理、組成結構以及互相連接配接方式，具有

完整的計算機系統的整機概念。

2.了解計算機系統階層化結構概念，熟悉硬體與軟體之間的界面，掌握指令集體系結構的

基本知識和基本實作方法。

3.能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關計算機硬體系統中的理論和實際問

題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設計。

一、 計算機系統概述

（一） 計算機發展曆程

（二） 計算機系統層次結構

1.計算機硬體的基本組成

2.計算機軟體的分類

3.計算機的工作過程

（三） 計算機性能名額

吞吐量、響應時間；CPU時鐘周期、主頻、CPI、CPU執行時間；MIPS、MFLOPS。

二、資料的表示和運算

（一） 數制與編碼

1.進位計數制及其互相轉換

2.真值和機器數

3.BCD碼

4.字元與字元串

5.校驗碼

（二） 定點數的表示和運算

1.定點數的表示

無符号數的表示；有符号數的表示。

2.定點數的運算

定點數的位移運算；原碼定點數的加/減運算；補碼定點數的加/減運算；定點數

的乘/除運算；溢出概念和判别方法。

（三） 浮點數的表示和運算

1.浮點數的表示

浮點數的表示範圍；IEEE754标準

2.浮點數的加/減運算

（四） 算術邏輯單元ALU

1.串行加法器和并行加法器

2.算術邏輯單元ALU的功能和機構

三、 存儲器層次機構

（一） 存儲器的分類

（二） 存儲器的階層化結構

（三） 半導體随機存取存儲器

1.SRAM存儲器的工作原理

1.程式通路的局部

2.Cache的基本工作原理

3.Cache和主存之間的映射方式

4.Cache中主存塊的替換算法

5.Cache寫政策

（八） 虛拟存儲器

1.虛拟存儲器的基本概念

2.頁式虛拟存儲器

3.段式虛拟存儲器

4.段頁式虛拟存儲器

5.TLB（快表）

四、 指令系統

（一） 指令格式

1.指令的基本格式

2.定長操作碼指令格式

3.擴充操作碼指令格式

（二） 指令的尋址方式

1.有效位址的概念

2.資料尋址和指令尋址

3.常見尋址方式

（三） CISC和RISC的基本概念

五、中央處理器（CPU）

（一） CPU的功能和基本結構

（二） 指令執行過程

（三） 資料通路的功能和基本結構

（四） 控制器的功能和工作原理

1.硬布線控制器

2.微程式控制器

微程式、微指令和微指令；微指令的編碼方式；微位址的形式方式。

（五） 指令流水線

1.指令流水線的基本概念

2.超标量和動态流水線的基本概念

六、總線

（一） 總線概述

1.總線的基本概念

2.總線的分類

3.總線的組成及性能名額

（二） 總線仲裁

1.集中仲裁方式

2.分布仲裁方式

（三） 總線操作和定時

1.同步定時方式

2.異步定時方式

（四） 總線标準

七、 輸入輸出（I/O）系統

（一） I/O系統基本概念

（二） 外部裝置

輸入裝置：鍵盤、滑鼠

2.輸出裝置：顯示器、列印機

3.外存儲器：硬碟存儲器、磁盤陣列、CD光牒存儲器

（三） I/O接口（I/O控制器）

1.I/O接口的功能和基本結構

2.I/O端口及其編址

（四） I/O方式

1.程式查詢方式

2.程式中斷方式

中斷的基本概念；中斷響應過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏蔽的

概念。

3.DMA方式

DMA控制器的組成；DMA傳送過程。

4.通道方式

作業系統

1.了解作業系統在計算機系統中的作用、地位、發展和特點。

2.了解作業系統的基本概念、原理，掌握作業系統設計方法與實作技術。

3.能夠運用所學的作業系統原理、方法與技術分析問題和解決問題。

一、 作業系統概述

（一） 作業系統的概念、特征、功能和提供的服務

（二） 作業系統的發展與分類

（三） 作業系統的運作環境

二、程序管理

（一） 程序與線程

1.程序概念

2.程序的狀态與轉換

3.程序控制

4.程序組織

5.程序通信

共享存儲系統；消息傳遞系統；管道通信。

6.線程概念與多線程模型

（二）處理機排程

1.排程的基本概念

2.排程時機、切換與過程

3.排程的基本準則

4.排程方式

5.典型排程算法

先來先服務排程算法；短作業（短程序、短線程）優先排程算法；時間片輪轉排程算法；優

先級排程算法；高響應比優先排程算法；多級回報隊列排程算法。

（三）程序同步

1.程序同步的基本概念

2.實作臨界區互斥的基本方法

軟體實作方法；硬體實作方法。

3.信号量

4.管程

5.經典同步問題

生産者-消費者問題；讀者-寫者問題；哲學家進餐問題。

（四） 死鎖

1.死鎖的概念

2.死鎖處理政策

3.死鎖預防

4.死鎖避免

系統安全狀态：銀行家算法。

5.死鎖檢測和解除

三、 記憶體管理

（一） 記憶體管理基礎

1.記憶體管理概念

程式裝入與連結；邏輯位址與實體位址空間；記憶體保護。

2.交換與覆寫

3.連續配置設定管理方式

4.非連續配置設定管理方式

分頁管理方式；分段管理方式；段頁式管理方式。

（二） 虛拟記憶體管理

1.虛拟記憶體基本概念

2.請求分頁管理方式

3.頁面置換算法

最佳置換算法（OPT）；先進先出置換算法（FIFO）；最近最少使用置換算

法（LRU）；時鐘置換算法（CLOCK）。

4.頁面配置設定政策

5.抖動

抖動現象；工作集。

6.請求分段管理方式

7.請求段頁式管理方式

四、 檔案管理

（一） 檔案系統基礎

1.檔案概念

2.檔案的邏輯結構

順序檔案；索引檔案；索引順序檔案。

3.目錄結構

檔案控制塊和索引節點；單級目錄結構和兩級目錄結構；樹形目錄結構；圖形

目錄結構。

4.檔案共享

5.檔案保護

通路類型；通路控制。

（二） 檔案系統實作

1.檔案系統層次結構

2.目錄實作

3.檔案實作

（三） 磁盤組織與管理

1.磁盤的結構

2.磁盤排程算法

3.磁盤的管理

五、輸入輸出（I/O）管理

1.I/O裝置

2.I/O管理目标

3.I/O管理功能

4.I/O應用接口

5.I/O控制方式

（二） I/O核心子系統

1.I/O排程概念

2.高速緩存與緩沖區

3.裝置配置設定與回收

4.假脫機技術（SPOOLing）

5.出錯處理

計算機網絡

1.掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法。

2.掌握計算機網絡的體系結構和典型網絡協定，了解典型網絡裝置的組成和特點，了解典

型網絡裝置的工作原理

3.能夠運用計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法進行網絡系統的分析、設計和應

用

一、 計算機網絡體系結構

（一） 計算機網絡概述

1.計算機網絡的概念、組成與功能

2.計算機網絡的分類

3.計算機網絡與網際網路的發展曆史

4.計算機網絡的标準化工作及相關組織

（二） 計算機網絡體系結構與參考模型

1.計算機網絡分層結構

2.計算機網絡協定、接口、服務等概念

3.ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型

二、實體層

（一） 通信基礎

1.信道、信号、寬帶、碼元、波特、速率等基本概念

2.奈奎斯特定理與香農定理

3.信源與信宿

4.編碼與調制

5.電路交換、封包交換與分組交換

6.資料報與虛電路

（二） 傳輸媒體

1.雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸媒體

2.實體層接口的特性

（三） 實體層裝置

1.中繼器

2.集線器

三、 資料鍊路層

（一） 資料鍊路層的功能

（二） 組幀

（三） 差錯控制

檢錯編碼

2.糾錯編碼

（四） 流量控制與可靠傳輸機制

1.流量控制、可靠傳輸與滑輪視窗機制

2.單幀滑動視窗與停止-等待協定

3.多幀滑動視窗與後退N幀協定（GBN）

4.多幀滑動視窗與選擇重傳協定（SR）

（五） 媒體通路控制

1.信道劃分媒體通路控制

頻分多路複用、時分多路複用、波分多路複用、碼分多路複用的概念和基

本原理。

2.随即通路媒體通路控制

ALOHA協定；CSMA協定；CSMA/CD協定；CSMA/CA協定。

3.輪詢通路媒體通路控制：令牌傳遞協定

（六） 區域網路

1.區域網路的基本概念與體系結構

2.以太網與IEEE 802.3

3.IEEE 802.11

4.令牌環網的基本原理

（七） 廣域網

1.廣域網的基本概念

2.PPP協定

3.HDLC協定

（八） 資料鍊路層裝置

1.網橋的概念和基本原理

2.區域網路交換機及其工作原理。

四、 網絡層

（一） 網絡層的功能

1.異構網絡互聯

2.路由與轉發

3.擁塞控制

（二） 路由算法

1.靜态路由與動态路由

2.距離-向量路由算法

3.鍊路狀态路由算法

4.層次路由

（三） IPv4

1.IPv4分組

2.IPv4位址與NAT

3.子網劃分與子網路遮罩、CIDR

4.ARP協定、DHCP協定與ICMP協定

（四） IPv6

1.IPv6的主要特點

2.IPv6位址

（五） 路由協定

1.自治系統

2.域内路由與域間路由

3.RIP路由協定

5.BGP路由協定

（六） IP多點傳播

1.多點傳播的概念

2.IP多點傳播位址

3.多點傳播路由算法

（七） 移動IP

1.移動IP的概念

2.移動IP的通信過程

（八） 網絡層裝置

1.路由器的組成和功能

2.路由表與路由轉發

五、傳輸層

（一） 傳輸層提供的服務

1.傳輸層的功能

2.傳輸層尋址與端口

3.無連接配接服務與面向連接配接服務

（二） UDP協定

1.UDP資料報

2.UDP校驗

（三） TCP協定

1.TCP段

2.TCP連接配接管理

3.TCP可靠傳輸

4.TCP流量控制與擁塞控制

六、應用層

（一） 網絡應用模型

1.客戶/伺服器模型

2.P2P模型

（二） DNS系統

1.層次域名空間

2.域名伺服器

3.域名解析過程

（三） FTP

1.FTP協定的工作原理

2.控制連接配接與資料連接配接

（四） 電子郵件

1.電子郵件系統的組成結構

2.電子郵件格式與MIME

3.SMTP協定與POP3協定

（五） WWW

1.WWW的概念與組成結構

2.HTTP協定

Ⅳ．試題示例

Ａ．堆排序Ｂ．起泡排序 C．快速排序 D．希爾排序

2、下列序列中，滿足堆定義的是

A．（100，86，48，73，35，39，42，57，66，21）

B．（12，70，33，65，24，56，48，92，86，33）

C．（103，97，56，38，66，23，42，12，30，52，6，26）

D．（5，56，20，23，40，38，29，61，35，76，28，100）

3、程式計數器 PC用來存放指令位址，其位數和下列哪個寄存器相同？

A．指令寄存器IR B．主存資料寄存器 MDR

C．程式狀态字寄存器 PSWR D．主存位址寄存器 MAR4、假定一個十進制數為-66，按補碼形式存放在一個 8 位寄存器中，該寄存器的内容用十

六進制表示為

A．C2H B．BEH C．BDH D．42H5、下列程序狀态轉換中，不可能發生的轉換是

A．運作→就緒 B．運作→等待 C．等待→運作 D．等待→就緒

6、高某系統中有 3 個并發過程都需要 4 個同類資源，該系統不會發生死鎖的最少資源是

A．9 B．10C．11D．127、根據 CSMA/CD 協定的工作原理，下列情形中需要提高最短幀長度的是

A．網絡傳輸速率不變，沖突域的最大距離變短

B．沖突域的最大距離不變，網絡傳輸速率提高

C．上層協定使用 TCP的機率增加

D．在沖突域不變的情況下減少線路中的中繼器數量

8、在選擇重傳協定（SR）中，當幀的序号字段為 3 比特，且接收視窗與發送視窗尺寸相

同時，發送視窗的最大尺寸為

A．2 B．4 C．6 D．8

二、綜合應用題：41~47小題，共 70分。

試題示例：

41．（10分）設無向圖 G=（V，E），其中 V={1，2，3，4，5}，E={（1，2，4），（2，5，

5），（1，3，2），（2，4，4），（3，4，1），（4，5，3），（1，5，8）}，每條邊由一個三元組

表示，三元組中前兩個元素為與該邊關聯的頂點，第三個元素為該邊的權。請寫出圖 G 中

從頂點 1 到其餘各點的了短路徑的求解過程。要求列出最短路徑上的頂點，并計算路徑長

度.

42.(15 分)已知一棵二叉樹采用二叉連結清單存儲,結點構造為: LeftChild DataRightChild ,root指向根結點。現定義二叉樹中結點 X0的根路徑為從根結點到 X0結點

的一條路徑，請編寫算法輸出該二叉樹中最長的根路徑（多條最長根路徑中隻輸出一條即可。

算法可使用 C或C + +或JAVA語言實作）。

43．（11分）某計算機的主存位址位數為 32 位，按位元組編址。假定資料 Cache 中最多存

放128個主存塊，采用4路組相聯方式，塊大小為64Byte,每塊設定了1位有效位“髒（Dirty）”

位。

要求：

（1）分别支出主存位址中标記（Tag）、組号（Index）和塊内位址（Offset）三部分的位

置和位數

44.（10分）下圖是一個簡化的 CPU與主存連接配接結構示意圖（圖中省略了所有多路選擇器）。

其中有一個累加寄存器 AC、一個狀态資料寄存器和其他四個寄存器：主存位址寄存器

MAR、主存資料寄存器 MDR、程式計數器 PC和指令寄存器IR，各部件及其之間的連線

表示資料通路，箭頭表示資訊傳遞方向。

（1）請寫出圖中 a、b、c、d 四個寄存器的名稱

（2）簡述圖中指令從主存取到控制器的過程。

（3）說明資料從主存取出、運算、寫回主存所經過的資料通路（假定資料位址已在MAR

中）。

45.(6分)設頁引用序列:(1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6),實體塊(Page frame)數為 3，且所

有的塊初始時為空。當分别采用最近最少使用置換（LRU）、先進先出置換（FIFO）和最佳

置換（OPT）的頁面置換算法時，各會發生多少次缺頁？要求給出求解過程。

46．（9 分）理發師問題描述如下：理發店包含一間接待室和一間工作室，接待室内有 n(n≥1)把椅子，而工作室隻有 1 把椅子。如果沒有顧客，理發師就去睡覺，如果顧客來時所

有的椅子都有人，那麼顧客離去；如果理發師在忙且接待室有空閑的椅子，那麼此顧客會坐

在其中 1 把空閑的椅子上等待；如果理發師在睡覺，則顧客會喚醒他。請采用信号量機制

解決該理發師問題（可用僞代碼描述）。

47．（9 分）考慮某路由器具有下列路由表項：

（2）在上面的路由表中增加一條路由表項，該路由表項使用權以 142．150．71．132為

目的位址的 IP分組選擇“A”作為下一跳，而不影響其他目的位址的 IP分組轉發。

（3）在上面的路由表中增加一條路由表項，使所有目的位址與該路由表中任何路由表項

都不比對的 IP分組被轉發到下一跳“E”。

（4）将 142．150．64．0/24劃分為 4 個規模盡可能大的等長子網，給出子網路遮罩及每

個子網的可配置設定位址範圍。