《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)》考試大綱

    科目代碼：830

    科目名稱(chēng)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)

    I.        考查目標(biāo)

    計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程考試包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)兩科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。要求考生系統(tǒng)地掌握上述專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的概念、基本原理和方法，能夠運(yùn)用所學(xué)的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關(guān)理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題。

    II.     考試形式和試卷結(jié)構(gòu)

    1、試卷滿分及考試時(shí)間

    本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘

    2、答題方式

    答題方式為閉卷、筆試

    3、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

    數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)80分（從選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、算法設(shè)計(jì)與分析題題型中任意選擇或組合）

    操作系統(tǒng)70分（包括選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、綜合分析設(shè)計(jì)題等）

    III. 考試范圍

    數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

    考查目標(biāo)：

    1、熟悉線性表、棧、隊(duì)列、串、、樹(shù)和二叉樹(shù)以及圖等基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際問(wèn)題要求選用及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

    2、理解數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及各種基本操作的實(shí)現(xiàn)；

    3、掌握基本的算法分析和設(shè)計(jì)方法；

    4、掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在排序和查找等常用算法中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)一般問(wèn)題的算法設(shè)計(jì)。

    考查內(nèi)容：

    （一）線性表

    （1）線性表的定義和基本操作

    （2）線性表的實(shí)現(xiàn)

    ?順序存儲(chǔ)

    ?鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)

    ?線性表的應(yīng)用

    （二）棧和隊(duì)列

    （1）棧和隊(duì)列的基本概念。

    （2）棧和隊(duì)列兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)表示（順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)）中基本操作的實(shí)現(xiàn)算法。

    （3）棧和隊(duì)列的應(yīng)用。

    （三）字符串

    （1）字符串的基本概念。

    （2）字符串在順序存儲(chǔ)表示中基本操作的實(shí)現(xiàn)算法。

    （3）字符串匹配的KMP算法，字符串特征向量的計(jì)算方法。

    （四）樹(shù)和二叉樹(shù)

    （1）二叉樹(shù)的定義及其主要性質(zhì)。

    （2）二叉樹(shù)的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。

    （3）二叉樹(shù)的遍歷。

    （4）二叉樹(shù)線索化的實(shí)質(zhì)和線索化的過(guò)程。

    （5）樹(shù)和森林與二叉樹(shù)的轉(zhuǎn)換。

    （6）樹(shù)和森林的遍歷。

    （7）二叉樹(shù)的應(yīng)用：二叉搜索樹(shù)、堆、Huffman樹(shù)和Huffman編碼。

    （五）圖

    （1）圖的基本概念。

    （2）圖的存儲(chǔ)（相鄰矩陣表示和鄰接表表示）及基本操作。

    （3）圖的兩種遍歷策略：深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索。

    （4）圖的基本應(yīng)用：拓?fù)渑判?、最短路徑、最小代價(jià)生成樹(shù)。

    （六）查找

    （1）查找基本概念

    （2）順序查找與折半查找。

    （3）哈希表及其查找。

    （4）查找算法的分析與應(yīng)用。

    （七）內(nèi)排序

    （1）內(nèi)排序的基本概念。

    （2）插入排序、起泡排序、簡(jiǎn)單選擇排序、希爾排序、快速排序、堆排序、歸并排序和基數(shù)排序。

    （3）各種內(nèi)部排序算法的比較與應(yīng)用。

    參考書(shū)：

    1．張銘，王騰蛟，趙海燕?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》，高等教育出版社，2008年6月。

    2．嚴(yán)蔚敏、吳偉民編著《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》（C語(yǔ)言版），清華大學(xué)出版。

    操作系統(tǒng)

    考查目標(biāo)

    1.掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系統(tǒng)的整體運(yùn)行過(guò)程。

    2.掌握操作系統(tǒng)進(jìn)程、內(nèi)存、文件和I/O管理的策略、算法、機(jī)制以及相互關(guān)系。

    3.能夠運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，并能利用C語(yǔ)言描述相關(guān)算法。

    考試內(nèi)容

    一、操作系統(tǒng)概述

    (一)操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和提供的服務(wù)

    (二)操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類(lèi)

    二、進(jìn)程管理

    (一)進(jìn)程與線程

    1.進(jìn)程概念

    2.進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換

    3.進(jìn)程控制

    4.進(jìn)程組織

    5.進(jìn)程通信

    共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，消息傳遞系統(tǒng)，管道通信。

    6.線程概念與多線程模型

    (二)處理機(jī)調(diào)度

    1.調(diào)度的基本概念

    2.調(diào)度時(shí)機(jī)、切換與過(guò)程

    3.調(diào)度的基本準(zhǔn)則

    4.調(diào)度方式

    5.典型調(diào)度算法

    先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法，短作業(yè)(短進(jìn)程、短線程)優(yōu)先調(diào)度算法，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)　　調(diào)度算法，優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法，多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法。

    (三)同步與互斥

    1.進(jìn)程同步的基本概念

    2.實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥的基本方法

    軟件實(shí)現(xiàn)方法，硬件實(shí)現(xiàn)方法。

    3.信號(hào)量

    4.管程

    5.經(jīng)典同步問(wèn)題

    生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題，讀者-寫(xiě)者問(wèn)題，哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題。

    (四)死鎖

    1.死鎖的概念

    2.死鎖處理策略

    3.死鎖預(yù)防

    4.死鎖避免

    系統(tǒng)安全狀態(tài)，銀行家算法。

    5.死鎖檢測(cè)和解除

    三、內(nèi)存管理

    (一)內(nèi)存管理基礎(chǔ)

    1.內(nèi)存管理概念

    程序裝入與鏈接，邏輯地址與物理地址空間，內(nèi)存保護(hù)。

    2.連續(xù)分配管理方式

    3.非連續(xù)分配管理方式

    分頁(yè)管理方式，分段管理方式，段頁(yè)式管理方式。

    (二)虛擬內(nèi)存管理

    1.虛擬內(nèi)存基本概念

    2.請(qǐng)求分頁(yè)管理方式

    3.頁(yè)面置換算法

    最佳置換算法(OPT)，先進(jìn)先出置換算法(FIFO)，最近最少使用置換算法(LRU)，時(shí)鐘置換算法(CLOCK)。

    4.頁(yè)面分配策略

    5.工作集

    6.抖動(dòng)

    四、文件管理

    (一)文件系統(tǒng)基礎(chǔ)

    1.文件概念

    2.文件的邏輯結(jié)構(gòu)

    順序文件，索引文件，索引順序文件。

    3.目錄結(jié)構(gòu)

    文件控制塊和索引節(jié)點(diǎn)，單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)和兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，圖形目錄結(jié)構(gòu)。

    4.文件共享

    (二)文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

    1.文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

    2.目錄實(shí)現(xiàn)

    3.文件實(shí)現(xiàn)

    (三)磁盤(pán)組織與管理

    1.磁盤(pán)的結(jié)構(gòu)

    2.磁盤(pán)調(diào)度算法

    3.磁盤(pán)的管理

    五、輸入輸出(I/O)管理

    (一)I/O管理概述

    1.I/O控制方式

    2.I/O軟件層次結(jié)構(gòu)

    (二)I/O核心子系統(tǒng)

    1.I/O調(diào)度概念

    2.高速緩存與緩沖區(qū)

    3.設(shè)備分配與回收

    4.假脫機(jī)技術(shù)(SPOOLing)

    參考書(shū)：

    《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》（第四版），湯小丹等，西安電子科技大學(xué)出版社

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