国防科技大学2020年博士研究生入学考试自命题科目考试大纲

3A04《计算机综合》考试大纲

一、参考书目

1．《计算机组成原理-面向实践能力培养》，纪禄平等，电子工业出版社，2017年，第4版。

2．《操作系统教程》，费祥林，高等教育出版社，2014年，第5版。

3．《计算机操作系统》，汤小丹，西安电子科技大学出版社，2016年，第四版。

二、考试内容及要求

（一）计算机组成原理

1．计算机系统概念

考试内容：计算机的定义、分类，计算机的诞生与发展，计算机系统的组织，计算机的特点与性能指标。

考试要求：

（1）掌握计算机及计算机系统的基本概念，存储程序工作方式；掌握冯•诺依曼体系的基本内容；掌握计算机硬件系统、软件系统以及层次结构的基本内涵；掌握衡量计算机性能的主要指标。

（2）理解计算机的分类和特点；理解计算机系统硬件、软件功能与逻辑等价。

（3）了解计算机及计算机系统的发展趋势。

2．数据的表示、运算与效验

考试内容：数值型和字符型数据的表示，运算方法，常用的数据效验方法。

考试要求：

（1）掌握进位计数制的基本概念，带符号数、定点数和浮点数的二进制表示方法，字符型数据的表示（ASCII码）；掌握定点加减运算方法、溢出的判断方法与二进制数的移位操作；掌握奇偶效验、海明校验和循环冗余效验（CRC）的基本原理和实现方法。

（2）理解定点乘法、除法的运算方法；理解浮点数的运算规则和实现方法。

3．CPU子系统

考试内容：中央处理器（CPU）的基本概念，指令系统，运算部件与运算器，模型机CPU设计，MIPS32架构CPU设计实例，CPU性能的提升技术。

考试要求：

（1）掌握CPU的基本组成、工作原理和CPU的指令集类型；掌握指令的一般格式、常见寻址方式和指令的功能和类型；掌握CPU设计的步骤和数据通路的基本概念；掌握基本加法单元、加法器与进位逻辑的实现方法，算术逻辑运算部件的组成与功能；掌握组合逻辑控制器时序系统、指令流程与操作时间表的设计方法，微命令综合与产生的基本方法；掌握微程序控制的基本原理、微指令编码与微地址形成的基本方法，微指令的一般格式和微程序的基本设计方法。

（2）理解运算器的一般组织方式；理解流水线技术、SMT与超线程和多核技术等CPU性能的提升技术。

（3）了解CPU的历史和发展趋势；了解典型CPU系统的基本组成与功能特点。

4．存储子系统

考试内容：计算机存储子系统的基本概念，半导体存储器原理，主存储器的组织，磁表面存储原理和磁盘存储器，光学存储及器件，存储系统性能的改进措施。

考试要求：

（1）掌握存储系统的层次结构、物理存储器与虚拟存储器的基本概念、存储器的分类和技术指标；掌握双极型存储单元、静态存储器和动态存储器的工作原理；掌握主存的基本设计原则、逻辑设计方法、主存的外部连接方式以及存储器的刷新与效验技术；掌握磁表面存储器的组成、读写原理和磁记录的编码方式；掌握高速缓冲存储器（Cache）、虚拟存储器的工作原理和实现方法。

（2）理解半导体只读存储器的类型、功能和作用；理解常见的主存芯片技术；理解硬盘存储器的组成与技术指标，磁盘适配器的功能、组成和基本实现方法；理解光存储的基本原理，光盘存储器和驱动器功能、组成和基本实现方法。

（3）了解双端口存储器、并行存储器和联想存储器的基本概念，了解磁盘阵列的基本概念。

5．总线与输入/输出子系统

考试内容：接口的基本概念，总线与总线标准，直接程序传输模式，中断处理模式，DMA模式与接口，IOP和PPU模式。

考试要求：

（1）掌握总线概念、接口的功能与类型和输入/输出控制方式；掌握总线的特性与分类、总线的标准化方法和总线的设计要素；掌握直接程序传输方式与接口的实现方法；掌握中断的基本概念，中断请求、判优、响应和处理等基本技术和实现方法；掌握DMA方式的基本概念，DMA控制器原理和与接口的连接方式，DMA控制器的组成和DMA传输操作的基本过程。

（2）理解PCI总线的组成和实现方法；理解中断接口的基本组成；理解通道的基本概念和通道的体系结构。

（3）了解典型的中断接口芯片和DMA接口芯片；了解通道的类型和通道的工作原理。

6．输入/输出设备及接口

考试内容：输入/输出设备概念，键盘及接口，显示设备及接口，打印设备及接口，其他输入/输出设备。

考试要求：

（1）掌握输入/输出设备的一般功能、类型以及与主机之间的信息交换方式；掌握键盘、显示设备、打印设备的功能和种类及其接口的基本实现方法。

（2）理解显示适配器和打印机适配器的组成及工作原理。

（3）了解典型外部设备的发展趋势；了解光学字符识别设备、图形图像输入设备、语音识别设备、条形码与二维码识别仪的基本工作原理。

（二）操作系统

1．操作系统概念

考试内容：操作系统概念、特征、功能、体系结构，操作系统提供的服务，内核态和用户态，中断、异常，系统调用。

考试要求：

（1）掌握操作系统的基本概念、特征、功能、体系结构和提供的服务；掌握中断、异常与系统调用的基本特性和应用场合。

（2）理解操作系统中的作业、批处理和程序等基本概念的意义；理解多道成设计的基本原理。

（3）了解流行操作系统UNIX、Windows、Linux系列。

2．进程管理

考试内容：进（线）程及进程间通信，处理机调度，同步与互斥，死锁。

考试要求：

（1）掌握程序、进（线）程的基本特点及进程间通信的基本手段；处理机调度的基本策略与调度算法；掌握并发程序设计的特点、同步互斥的基本方法；死锁的生成机理及避免死锁的核心算法。

（2）理解程序、进（线）程的本质区别；理解进程管理的方法、手段；理解进程同步互斥的机理及概念；理解死锁产生的必要条件，死锁检测的方法及避免死锁的核心算法。

（3）了解进（线）程的拓扑规律。

3．存储管理

考试内容：存储管理基本概念，虚拟内存管理，页面分配策略，工作集。

考试要求：

（1）掌握内存管理的基本概念，段式、页式、段页式地址分配的基本原理；虚拟内存管理的基本方法与手段；掌握页式内存管理的方法、页面置换算法；掌握页面分配策略；掌握工作集的工作机理和特点。

（2）理解CPU中寻址的变化与功能扩展；理解寻址方式变化导致操作系统内存管理的机制变化；理解页面管理的原则、方法和策略。

（3）了解程序装入与链接，交换与覆盖技术；了解内存保护及内核技术。

4．文件管理

考试内容：文件系统的基本组成，文件的逻辑结构，文件的目录结构，文件系统管理的基本方法和手段，磁盘组织与管理。

考试要求：

（1）掌握文件的基本概念；掌握文件的逻辑结构与特点；掌握文件目录结构；掌握文件共享及访问控制的手段、方法；掌握磁盘组织的基本方法和调度算法。

（2）理解文件系统实现的基本手段与方法，理解目录、文件实现的基本原理与特点。

（3）了解虚拟文件系统的工作原理。

5、输入/输出管理

考试内容：I/O管理的基本概念，I/O控制方式，I/O核心子系统，虚拟I/O。

考试要求：

（1）掌握I/O管理的基本概念；掌握I/O控制方式及层次结构；掌握I/O的设备分配与回收；掌握SPOOLing技术；掌握虚拟I/O技术。

（2）理解I/O系统实现的基本手段与方法，理解I/O调度的基本概念与特点。

（3）了解I/O缓冲的工作原理。

三、试卷结构

按题型：