一➗、考试组成
806计算机基础综合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。所有课程均不指定参考书。
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二、计算机组成原理部分的考试大纲(60分)
<一>🧛🏻、整体要求
(一)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𓀂🦗;
(二)理解计算机系统层次化结构概念𓀉,掌握以MIPS为代表的RISC指令集体系结构的基本知识,能对MIPS汇编程序设计语言的相关问题进行分析;
(三)理解计算机存储系统的层次化结构,掌握层次化存储系统的设计、分析和性能计算;
(四)能根据指令语义进行单周期、多周期或流水线MIPS处理器的数据通路及其控制器的分析和简单设计;
(五)理解并掌握输入输出系统的基本知识。
<二>、知识要点
(一)计算机系统概述
(1)计算机系统的基本组成与层次结构
(2)计算机系统的性能指标: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
(1)数制与编码
(2)定点数和浮点数的表示和运算
(3)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
(1)存储器的层次化结构
(2)主存储器与CPU的连接
(3)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与写策略
4)多层次Cache性能计算
(4)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
(1)指令系统的基本知识(指令格式💼、寻址方式)
(2)MIPS汇编语言
(五)MIPS处理器
(1)CPU的功能和基本结构
(2)单周期🙏🏿🏸、多周期MIPS处理器数据通路的功能和基本结构
(3)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
(4)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)总线与输入输出(I/O)系统
(1)总线的基本概念
(2)磁盘存储器
(3)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
(4)基本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)
(一) 可参考书目
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(Modern Operating System) (The 3rd Edition),陈向群,马洪兵等译,Andrew S. Tanenbaum著,机械工业出版社👳🏿♀️𓀌。
(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、线程的基本概念以及两者的区别;
b)进程控制块🙋🏿♀️、进程的状态与转换💻;
c)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👩👩👧👦。
d)进程间通信,包括共享存储系统、消息传递系统🤼♂️、管道🤷🏽♂️。
e)进程调度的基本准则;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🤶🏽。
f)死锁的形成原因与必要条件;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;
c)分页管理方式😂;分段管理方式🪲;段页式管理方式🤸🏿♂️。
d)虚拟内存基本概念和局部性原理👩💼;缺页中断🪛;地址变换过程;
e)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。
b)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)可参考书目《计算机网络》(第8版),谢希仁编著,电子工业出版社,2021
(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
25️⃣、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MAC地址、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;
(9)无线局域网(IEEE802.11)基本知识,包括CSMA/CA协议原理等。
4、网络层
(1)网络层提供的数据报和虚电路服务
(2)IP协议及ARP协议
(3)划分子网和构造超网
(4)ICMP协议
(5)路由算法及协议🧝♂️,包括路由表及路由转发、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)套接字编程接口及端口概念
(2)域名系统DNS
(3)文件传送协议
(4)万维网WWW原理及HTTP协议
(5)电子邮件系统构成与协议
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