中国科学院大学2019考研大纲:899计算机专业综合
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中国科学院大学2019考研大纲:899计算机专业综合
一、考试方法和考试时间
闭卷,笔试,考试时间180分钟,总分150分。
试卷共16道大题,每题15分,共240分,考生可以任意选择其中10道大题回答,并在答题纸的该题答案前标明“选做本题”。
如果选做的题目多于10道,则判卷将按照所选做试题的题号顺序选择前10道大题计分,后续所做视为无效考试内容。
二、试卷结构
题型:概念题(填空、选择、判断、简答),应用题(计算、画图、分析、设计)等。
三、考试科目
数据结构、计算机体系结构、操作系统、编译原理四门课程,每门课程各占25%左右。
四、考试内容
(一)考试大纲
计算机系统的基本组成,计算机硬件的基本组成,计算机软件和硬件的关系,计算机的工作过程
(3)衡量计算机的指标
(1)指令系统设计原则
(2)指令系统的演变
指令集分类,存储管理,运行级别
(3)指令集结构
指令集的分类,指令操作数的存储,指令操作数的特征,指令操作和编码,C语言的机器表示
(4)异常与中断
异常分类,异常处理,中断机制
(5)存储管理
MIPS处理器对虚存系统的支持,LINUX操作系统的存储管理
冯诺依曼结构,计算机硬件结构的演进,处理器与IO间的通信,计算机系统主要组成部件
(2)计算机总线接口技术
片上总线,内存总线,IO总线
处理器核初始化,总线接口初始化,设备探测及驱动加载
4、CPU微结构
(1)二进制与逻辑电路
计算机中数的表示,CMOS逻辑电路
(2)简单运算器设计
定点补码加法,减法,比较,移位
(3)定点补码乘法器
(4)指令流水线
处理器数据通路,五级流水处理器,解决指令相关
1、掌握从外部I/O与上层应用交互的整体软硬件过程
2、掌握基于MIPS处理器的Linux操作系统TLB例外过程
5、掌握I/O通信中DMA传输过程
6、能读懂CMOS电路,根据晶体管电路给出逻辑表达式
8、掌握Booth编码和华莱士树
9、掌握指令流水线原理,了解解决相关的方法,能够用时空图表达流水线的运行
(三)主要参考书目
1、计算机体系结构基础、胡伟武等著;机械工业出版社,2017年。
II、 数据结构
(一)考试大纲
1、绪论
2、线性表
(1)线性表的定义、基本操作。
(2)线性表的实现及应用,包括顺序存储结构、链式存储结构(单链表、循环链表和双向链表)的构造原理,在两种存储结构上对线性表实施的主要的操作(三种链表的建立、插入和删除、检索等)的算法设计与实现。
3、堆栈与队列
(3)在不同存储结构的基础上对堆栈、队列实施基本操作(插入与删除等)对应的算法设计与实现。
4、数组和广义表
(2)对称矩阵和稀疏矩阵的压缩存储。
(3)广义表的基本概念。
5、树与二叉树
(1)树的基本概念和性质。
(2)二叉树的基本概念、性质。
(4)二叉树的遍历。
(5)线索二叉树的基本概念和构造。
(7)哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码。
6、图
(1)图的基本概念和性质。
(2)图的存储,包括邻接矩阵法、邻接表法。
(3)图的遍历操作,包括深度优先搜索、广度优先搜索。
(4)最小生成树、最短路径、关键路径、拓扑排序算法的原理、实现和应用。
7、查找
(1)顺序查找法、分块查找法、折半查找方法的原理、实现和应用。
8、排序
(1)排序的基本概念。
(2)直接插入排序、折半插入排序、气泡排序、简单选择排序、快速排序、堆排序、二路归并排序、基数排序、外部排序算法的原理、实现和复杂度。
(3)排序算法的应用。
(二)考试要求
2、掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现,能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析。
3、能够运用数据结构基本原理和方法进行问题的分析与求解,具备采用C或C++语言设计与实现算法的能力。
(三)主要参考书目
1、数据结构(C语言版)、 严蔚敏,吴伟民 编著,北京:清华大学出版社,2007年。
III、 编译原理
(一) 考试大纲
1、编译系统的概念和架构
(1)编译的概念、分类、编译系统的组成
(2)程序设计语言的基础知识、作用域、参数传递等
(3)四类形式文法的相关概念
(4)构建编译系统的相关科学以及编译技术的应用等
2、词法分析
(1)词法分析器的作用
(2)词法符号的描述(包括正则式、正则定义等内容)
(4)有限状态自动机概念,正则表达式、NFA、DFA间的转换,DFA的化简
3、语法分析
(1)语法分析基础,上下文无关文法、二义性文法
(2)文法的设计:二义性的消除、消除左递归、提取左因子等
(3)自上而下的分析方法、递归下降分析和非递归的预测分析器等
4、语法制导的翻译
(1)属性文法、继承属性和综合属性
(2)语法制导定义、求值顺序
(3)语法制导翻译的应用
(4)语法制导的翻译方案
(5)实现L属性的SDD
5、中间代码生成
(1)语法树的变体、DAG
(2)三地址代码
(3)类型和声明的处理
(4)表达式的翻译
(5)静态类型检查
(6)控制流的处理等
6、运行时环境
(2)作用域的运行时实现、非局部名字的访问等
7、目标代码生成简介
(1)代码生成器设计中的问题
(2)目标代码中的地址处理
(3)基本块和流图
(4)基本块的优化
(5)代码生成器的简单实现
(6)窥孔优化
(7)寄存器分配和指派
(8)指令调度等
(二)考试要求
2、熟悉词法分析的基础理论,明晰正则式、正则定义、有限状态自动机等基本概念以及相关转换的方法,能够按照要求构造简单的有限状态自动机,并实施必要的变换
3、熟悉语法分析的基本理论,掌握上下文无关文法的基本概念、推导等,明晰文法、句子、语言之间的关系;能够根据需要对文法进行必要的改写(如消除二义性、消除左递归、提取左因子等);对自上而下和自下而上的典型分析方法能够熟悉其流程、构建相关的分析表等
4、熟悉语法制导翻译的典型方法(如语法制导定义、翻译方案)及其基本概念(如继承属性、综合属性等),掌握S属性和L属性定义,并理解在语法分析框架中实现翻译的方法和过程
5、能够利用语法制导翻译的理论指导中间代码生成,对三地址代码有基本了解,熟悉对典型语句的翻译处理、理解类型检查的原则和典型的静态类型检查的方法
6、熟悉运行时环境、存储组织等的基本概念、熟悉对非局部名字访问的处理方法
7、熟悉代码生成的基本概念,对基本块、流图等有充分认识,对简单的优化方法(如DAG的优化、窥孔优化、寄存器分配、指令调度等)有初步了解
(三)主要参考书目
1、英文原版:《Compilers Principles, Techniques and Tools》Alfred V、 Aho, Monica S、 Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman, second edtion,机械工业出版社有影印版
2、英文原版的中译本《编译原理》;赵建华、郑滔、戴新宇译,机械工业出版社2009年1月,2015年10月第二次印刷
IV.操作系统
(一) 考试大纲
1、操作系统概述
(1)计算机基本构成、处理器的内部结构、高速缓冲存储器CACHE
(2)操作系统的概念、演变历程、特性、分类、运行环境、功能
(3)系统调用的功能和过程。
2、进程
进程、进程描述、进程地址空间分布及进程状态转换
3、线程、对称多处理SMP和微内核
(1)线程的概念,定义线程的必要性和可能性;
(2)线程的功能特性与实现方式;
4、处理器调度
(1)处理器的三种调度类型;
(2)进程调度的各种算法及其特点。
(3)多处理器对进程调度的影响
(4)实时进程的特点,限期调度和速率单调调度方法。
5、并发性
(1)并发性问题及相关概念,如临界区、互斥、信号量和管程等;
(2)进程互斥、同步和通信的各种算法;
(3)死锁的概念、死锁的原因和条件
(4)死锁的预防、避免和检测算法。
6、存储器管理
(1)分区存储管理、覆盖与交换;
(2)页式管理及段式管理;
7、设备管理和磁盘调度
(1)操作系统中输入/输出功能的组织;
(2)中断处理;
(3)设备驱动程序、设备无关的软件接口和spooling技术;
(4)缓冲策略;
(5)磁盘调度算法;
(6)磁盘阵列。
8、文件系统
(1)文件系统特点与文件组织方式;
(4)磁盘空间的管理。
(5)分布式文件系统
9、分布式系统
(1)分布式处理的特点、类型;
(2)机群系统。
10、操作系统安全
(1)操作系统安全保护目标及相关技术
(二)考试要求
1、了解操作系统所管辖的软、硬件资源;了解操作系统的关键概念,从整体上把握操作系统的特性与功能等概念;建立操作系统的资源管理和应用接口的职能概念。理解系统调用的执行过程。
2、掌握进程的本质特征,明确进程的动态特性,理解进程的地址空间分布,熟悉进程状态间转换的原因,建立进程是资源分配单元和一种运行实体的基本理念。
3、理解引入线程作为基本运行实体的必要性和可能性;掌握线程各种实现方式及其特点;熟悉SMP体系结构、操作系统的体系结构。
4、了解批处理、交互式、实时三种调度类型;重点掌握进程调度的各种算法及其适用环了解实时进程的本质,掌握限期调度和速率单调调度方法。
5、灵活运用信号量、管程等技术解决互斥合同步问题;理解死锁的概念和产生死锁的充分必要条件;熟练掌握死锁的预防、避免和检测算法;了解处理死锁问题时避免饥饿的方法。
6、理解存储管理的功能及存储管理对多道程序设计的支持;掌握段、页式存储管理方法及实现技术;掌握虚存的原理及相关的各种替换算法和数据结构。
7、理解输入输出设备及操作系统中输入/输出功能的组织、掌握中断处理、设备驱动程序、设备无关的软件接口和spooling等技术,重点掌握各种用于提高性能的缓冲策略和磁盘调度算法;了解可提高性能和可靠性的各种磁盘阵列配置方式。
8、理解文件系统特点与文件组织,掌握文件系统的基本数据结构,了解文件、目录的基本性质及其实现方法;重点掌握磁盘空间的管理、文件系统的性能及可靠性、文件系统的安全性及保护机制,分布式文件系统的问题和特点等。
9、了解分布式处理的特点、类型;掌握多层体系结构和机群系统的基本概念和特点。
10、了解操作系统安全保密性、完整性和可用性的基本概念及保护方法。了解常用的攻击和防御技术的原理。
(三)主要参考书目
1、《现代操作系统(第三版)》 Andrew S、 Tanenbaum , 2008
52xx.cn
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