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南京航空航天大学人工智能学院829计算机专业基础2022考研考试大纲

南京航空航天大学 2021-10-20 18:17:54

1.计算机组成原理参考书

袁春风《计算机组成与系统结构(第2版)》,清华大学出版社,2015年8月

王党辉,康继昌,安建峰译《计算机组成与设计 硬件/软件接口(第5版)》,机械工业出版社,2015年7月

2.操作系统参考书

汤小丹,梁红兵,哲凤屏,汤子瀛,《计算机操作系统》(第三版),西安电子科技大学出版社,2007年5月

3.数据结构参考书

严蔚敏、吴伟民 编著,《数据结构(C)语言版》 清华大学出版社,2007年

一、计算机组成原理部分

【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,并能对以MIPS32架构为代表的的RISC计算机的CPU完成数据通路与控制器的设计与实现。

【大纲】

1.计算机系统概述

(1) 了解计算机的发展历程;

(2) 掌握冯·诺依曼计算机结构的特点,计算机硬件的基本组成与功能,计算机系统的组成(硬件+软件)及其层次结构,计算机的工作原理;

(3) 掌握计算机的性能指标,具体包括CPU执行时间、CPI、时钟周期、主频等;

2.运算方法与运算部件

(1)掌握数制与编码:包括进位计数制及其相互转换,真值和机器数,BCD编码,字符与字符串;

(2) 熟练掌握定点数的表示、运算与运算部件:包括无符号数的表示和有符号整数的表示;补码定点数加减法运算;定点数乘除运算;识记溢出概念和判别方法;

(3) 掌握浮点数的表示与运算:包括浮点数的表示,IEEE754标准,浮点数的加减运算及其规格化;

(4)理解算术逻辑单元ALU的功能与结构,掌握补码加减运算器如何实现;并能够对典型指令完成设计与实现;

(5) 掌握不同层次程序员看到的运算:高级语言以C语言为例,ISA层面则以MIPS32为例;

3.存储器分层体系结构

(1)掌握存储系统的分层,半导体随机访问存储器的组织,只读存储器及主存的主要技术指标等;理解存储器芯片与CPU的连接,掌握多模块存储器的交叉存储;

(2)掌握高速缓冲存储器的CPU基本访存过程, Cache和主存之间的映射方式,程序访问的局部性原理对编程的影响及Cache-friendly的程序,理解Cache替换算法和Cache写策略;

(3)掌握虚拟存储器的基本概念,三种实现方案,缺页的处理及快表的工作原理,注意虚拟地址和物理地址的转换问题,如何查段表和页表;TLB的原理和作用;平均访问时间的计算等。

4.指令系统

(1)熟练掌握指令的基本格式,包括定长操作码和扩展操作码的优缺点对比,采用扩展操作码方式指令数目的计算及设计;

(2)指令的寻址方式:识记有效地址的概念,理解数据寻址和指令寻址,掌握常见寻址方式及寻址过程;

(3) 理解CISC和RISC的基本概念及区别;掌握以MIPS 32为代表的指令集的典型指令,并能够完成相应的汇编程序设计。

5.中央处理器

(1)熟练掌握指令的执行过程,并结合微指令考察一条指令执行的各个步骤;

(2) 掌握CPU数据通路的功能及结构,掌握控制器的功能和设计,并能为MIPS32的典型指令完成相应的CPU设计,包括单周期及流水体系结构的设计;

(3) 掌握异常与中断的处理机制及相应的设计与实现;

6. 系统总线

(1)了解总线概述:识记总线的基本概念,分类,总线的组成及性能指标;

(2) 掌握总线仲裁的仲裁方式以及各自的工作原理;

(3) 掌握总线操作和定时方式以及原理;

(4) 了解总线标准,常用标准所规定的机械结构、功能结构和电气规范;

7.输入输出组织

(1)了解I/O系统基本概念

(2) 识记各种外部设备,理解这些设备的基本工作原理和常见的性能指标;

(3) 识记I/O接口的功能和基本结构,I/O端口及其编址;

(4) 熟练掌握I/O的三种控制方式;中断方式要求掌握中断的基本概念,中断响应过程,中断处理过程,多重中断和中断屏蔽等;DMA方式要求掌握DMA控制器的组成和DMA的传送过程。

二、操作系统部分

【目标】

1. 理解操作系统在计算机系统中的地位、作用及其发展历史和特点。

2. 理解操作系统的基本概念、原理和思维方式,掌握操作系统基本的设计方法与实现技术。

3. 能够运用操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。

【大纲】

1.操作系统概述

(1)操作系统的概念、特征、功能和提供的服务

(2)操作系统的发展与分类

(3)操作系统的基本结构

2.进程管理

(1) 前驱图以及程序顺序执行和并发执行的特点

(2) 进程的基本概念和思想

(3) 进程的状态与转换

(4) 进程控制块及其作用

(5) 进程组织

(6) 进程同步:进程同步的概念和同步原则,临街资源和临界区的概念,信号量及其应用,经典进程同步问题

(7) 进程通信的基本概念和方法

(8) 线程的概念和多线程模型

3.调度与死锁

(1)调度的概念

(2)调度队列模型

(3)调度的基本准则与方式

(4)各种调度算法及其评价

(5)死锁问题及其处理方法,包括死锁的概念和原因,产生死锁的必要条件,死锁处理策略,死锁的预防、避免、以及检测和解除。

4.内存管理

(1)内存管理的基本概念:链接与装入,逻辑地址与物理地址空间,对换与覆盖,重定位

(2)连续内存分配方法,离散内存分配方法(分页、分段、段页),

(3)虚拟内存分配方法(虚拟内存的概念,局部性原理,实现虚拟内存所需的硬件和软件支持,请求分页(段)管理,页面置换算法)

(4)内存保护与共享

(5)抖动的概念和处理方法

5.设备管理

(1)I/O体系结构

(2)I/O控制方法

(3)I/O分配中的数据结构和分配方法

(4)通道和通道程序

(5)设备独立性及其实现方法

(6)虚拟设备和SPOOLing技术

(7)缓冲管理

(8)设备处理与I/O软件

(9)设备分配

6.磁盘与文件系统

(1)磁盘的结构和基本概念

(2)磁盘的调度

(3)磁盘的性能改善和容错

(4)外存分配方法与物理文件组织

(5)文件存储空间的管理

(6)逻辑文件组织

(7)文件的基本操作

(8)文件目录及其管理

(9)文件共享和保护

7.操作系统接口

(1)操作系统接口类型

(2)系统调用概念

(3)系统调用的类型和实现方法

三、数据结构部分

【目标】

1. 理解数据结构的基本概念;掌握数据的逻辑结构、存储结构,以及各种基本操作的实现。

2. 能对算法的时间复杂度与空间复杂度进行基本的分析。

3. 能选择合适的数据结构和方法进行问题求解,具备采用 C 或 C++语言设计与实现算法的能力。

【大纲】

1.数据结构基本概念及简单的算法分析

(1)数据结构基本概念;

(2)算法的定义、特性;

(3)简单的算法分析:时间复杂度、空间复杂度;

2.线性表

(1)顺序表和链表的存储与基本操作;

(2)顺序表和链表的应用;

(3)循环链表;双向链表;

3.栈和队列

(1)栈和队列的定义;

(2)栈和队列的顺序和链式存储;

(3)栈和队列的应用;

4.字符串

(1)字符串的定义、存储和操作;

(2)字符串的模式匹配;

5.数组和广义表

(1)数组的顺序存储表示;

(2)矩阵的压缩存储:特殊矩阵、稀疏矩阵;

(3)广义表的定义和存储结构;

6.树与二叉树

(1)二叉树的定义、性质和存储结构;

(2)遍历二叉树;

(3)树的定义和存储结构;

(4)赫夫曼编码;

7.图

(1)图的基本概念;图的存储表示:邻接矩阵、邻接表;

(2)图的遍历与连通性;

(3)最小生成树;

(4)拓扑排序;

(5)关键路径;

(6)最短路径;

8.查找

(1)顺序表查找;有序表查找;索引顺序表查找;

(2)二叉排序树;平衡二叉树;B-树;

(3)哈希表的构造和冲突处理方法;

9.内部排序

(1)插入排序;

(2)交换排序;

(3)选择排序;

(4)归并排序;

(5)基数排序;

(6)内部排序算法的比较和应用;

原标题:南京航空航天大学科目考试大纲

文章来源:http://yzsbm.nuaa.edu.cn/sskmdg/index.html

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