461北航计算机学院研究生入学考试专业课考研大纲.docx

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461北航计算机学院研究生入学考试专业课考研大纲

北航计算机学院2015年研究生入学考试专业课考研大纲

发布时间：

2014年06月04日16:

38

一、考试组成

461计算机专业技术基础共包括三门课程的内容：

计算机组成原理、操作系统、计算机网络技术，分别占60分，50分、40分。

二、计算机组成原理部分的考试大纲（60分）

（一）指定参考书

1、计算机组成与设计—硬件/软件接口，中文第3版，郑伟民等译，机械工业出版社，2007.4，ISBN978-7-111-20214-1。

（二）复习内容

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，掌握以MIPS为代表的RISC指令集体系结构的基本知识。

3.能够对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算与分析；能根据指令语义进行单周期/多周期数据通路及其控制器的简单设计；能对MIPS汇编程序设计语言的相关问题进行分析。

一、计算机系统概述

（一）计算机系统层次结构

1.计算机系统的基本组成

2.计算机硬件的基本组成

3.计算机软件和硬件的关系

4.计算机的工作过程

（二）计算机性能指标

吞吐量、响应时间、带宽、延迟；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

二、数据的表示和运算

（一）数制与编码

1.进位计数制及其相互转换

2.真值和机器数

3.字符与字符串

（二）定点数的表示和运算

1.定点数的表示

无符号数的表示；有符号整数的表示。

2.定点数的运算

定点数的移位运算；原码定点数的加减运算；补码定点数的加/减运算；溢出概念和判别方法。

（三）算术逻辑单元ALU

1.串行加法器和并行加法器

2.算术逻辑单元ALU的功能和结构

三、存储器层次结构

（一）存储器的层次化结构

（二）主存储器与CPU的连接

（三）高速缓冲存储器（Cache）

1.Cache的基本工作原理

2.Cach和主存之间的映射方式

3.Cache中主存块的替换算法

4.Cache写策略

5.多层Cache性能计算

（四）虚拟存储器

1.虚拟存储器的基本概念

2.页式虚拟存储器

3.TLB（快表）

四、MIPS指令系统及汇编语言

（一）指令基本格式

（二）指令基本功能

算数运算指令、逻辑运算指令、存储指令、分支指令、无条件转移指令

（三）指令地址及操作数寻址

1.指令寻址：

下一条指令地址计算

2.数据寻址：

寄存器寻址、数据寻址（字节寻址、半字寻址、字寻址）

（四）MIPS汇编语言

1.寄存器使用约定

2.函数/过程调用

五、中央处理器（CPU）

（一）CPU的功能和基本结构

（二）指令执行过程

（三）单周期/多周期数据通路的功能和基本结构

（四）硬布线控制器的功能和工作原理

1.单周期处理器控制器

2.多周期处理器控制器

（五）指令流水线

1.指令流水线的基本概念

2.流水线冒险及处理策略

3.指令流水线的基本实现

（六）CPU性能计算

1.无Cache条件下CPU性能计算

2.有Cache条件下CPU性能计算

六、总线与输入输出（I/O）系统

（一）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

（二）外部设备1.基本输入输出设备：

键盘、鼠标、显示器、打印机

2.磁盘存储器

（三）I/O控制器1.I/O控制器的功能和基本结构

2.存储映射I/O编址

（五）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；多重中断和中断屏蔽的概念

3.DMA方式

DMA控制器的组成，DMA传送过程

设备传输性能计算

三、操作系统部分的考试大纲（50分）

（1）指定参考书

1.操作系统实用教程（第三版），任爱华，清华大学出版社。

2.现代操作系统（ModernOperatingSystem）（The3rdEdition）,陈向群,马洪兵等译,AndrewS.Tanenbaum著,机械工业出版社。

（二）复习内容

1.操作系统概述

a）操作系统的基本概念；内核态与用户态、中断、异常和系统调用。

2.进程管理

a）进程、线程的基本概念；进程的状态与转换；进程间通信，包括共享存储系统、消息传递系统、管道。

b）进程同步的基本概念；实现临界区互斥的基本方法；信号量机制及P、V操作；了解经典同步问题，并通过信号量机制解决进程同步问题。

c）处理机调度的基本准则；典型调度算法：

先来先服务调度算法、短作业（短进程、短线程）优先调度算法、时间片轮转调度算法、优先级调度算法。

d）死锁的概念与形成原因；死锁预防、死锁避免、死锁检测和解除。

3.内存管理

a）程序装入与链接；逻辑地址与物理地址空间；重定位；内存保护。

b）分区管理；交换与覆盖技术；分页管理方式；分段管理方式；段页式管理方式。

c）虚拟内存基本概念和局部性原理；缺页中断；地址变换过程；页面置换算法：

最佳置换算法（OPT）、先进先出置换算法（FIFO）、最近最少使用置换算法（LRU）、时钟置换算法（CLOCK）；工作集模型。

4.设备管理

a）I/O控制方式：

程序控制、中断、DMA、通道；缓冲技术；假脱机技术（SPOOLing）。

5.文件系统

a）文件与文件系统的基本概念；组织方式；文件控制块；目录结构；文件存取控制；文件系统层次结构。

磁盘的结构；磁盘调度算法；廉价冗余磁盘阵列。

四、计算机网络部分的考试大纲（40分）

（一）指定参考书

1、《计算机网络》（第6版），谢希仁编著，电子工业出版社，2013

2、《计算机网络》（第5版），AndrewS.Tanenbaum，严伟，潘爱民译，清华大学出版社，2012

（二）复习内容

1、计算机网络概述

（1）计算机网络定义与分类

（2）计算机网络体系结构

（3）网络标准化工作及相关组织

2、物理层

（1）物理层的基本概念

（2）数据通信的基础知识

（3）传输介质及其特性

（4）信道复用技术

（5）数字传输系统

（6）宽带接入技术

3、数据链路层

（1）数据链路层功能和设计要点

（2）错误检测和纠正

（3）基本数据链路协议，包括：

停止-等待协议、后退N帧协议和选择重传协议；

（4）滑动窗口协议

（5）点对点协议PPP

（6）介质访问控制协议，包括介质访问控制基本概念、协议分类、CSMA/CD协议；

（7）以太网，包括IEEE局域网标准、以太网、高速以太网技术；

（8）局域网互连技术，包括物理层及数据链路层互连技术、网桥概念和工作原理、局域网交换机工作原理；

4、网络层

（1）网络层提供的两种服务

（2）IP协议

（3）划分子网和构造超网

（4）ICMP协议

（5）路由算法及协议，包括路由算法分类、距离向量路由算法及RIP协议、链路状态路由算法及OSPF协议、BGP基本原理；

（6）IP组播基本原理、特点及用途

（7）网络地址转换NAT原理

（8）IPv6基本知识，包括：

IPv6特点、地址、包结构等

5、传输层

（1）传输层功能及提供的服务

（2）UDP协议

（3）TCP协议，包括：

报文段格式、可靠传输、流量控制、拥塞控制和连接管理。

6、应用层

（1）套接字编程接口

（2）域名系统DNS

（3）文件传送协议

（4）万维网WWW原理

（5）电子邮件系统构成与协议