武 汉 工 程 大 学 2024 年 硕 士 研 究 生 招 生 考 试 计 算 机 综 合 I（ 数 据 结 构 、 计 算 机 组 成 原 理 ） 考 试 大 纲I考试性质计算机综合I科目是为武汉工程大学计算机科学与工程学院、人工智能学院所招收计算机科学与技术学术硕士点、软件工程学术硕士点和电子信息专业硕士点等硕士点的硕士研究生而设置的具有选拔性质的联考科目，其目的是科学、公平、有效地测试考生掌握计算机科学与技术类专业学科大学本科阶段专业知识、基本理论、基本方法的水平和分析问题、解决问题的能力，评价的标准是高等院校计算机科学与技术学科优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上水平，以利于武汉工程大学计算机科学与工程学院、人工智能学院择优选拔，确保硕士研究生的招生质量。II考查目标 计算机学科专业基础综合I考试涵盖数据结构、计算机组成原理等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。III考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。三、试卷内容结构数据结构约80分计算机组成原理约70分四、试卷题型结构单项选择题80分(40小题，每小题2分) 综合应用题70分IV考查内容数 据 结 构【考查目标】1.掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。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。一、线性表(一)线性表的基本概念(二)线性表的实现 1.顺序存储 2.链式存储(三)线性表的应用二、栈、队列和数组(一)栈和队列的基本概念(二)栈和队列的顺序存储结构(三)栈和队列的链式存储结构(四)多维数组的存储(五)特殊矩阵的压缩存储(六)栈、队列和数组的应用三、树与二叉树(一)树的基本概念(二)二叉树1.二叉树的定义及其主要特征2.二叉树的顺序存储结构和链式存储结构 3.二叉树的遍历4.线索二叉树的基本概念和构造(三)树、森林1.树的存储结构2.森林与二叉树的转换3.树和森林的遍历(四)树与二叉树的应用1.哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码2.并查集及其应用四、图(一)图的基本概念(二)图的存储及基本操作1.邻接矩阵法2.邻接表法 3.邻接多重表、十字链表(三)图的遍历1.深度优先搜索2.广度优先搜索(四)图的基本应用1.最小(代价)生成树2.最短路径3.拓扑排序4.关键路径五、查找(一)查找的基本概念(二)顺序查找法(三)分块查找法(四)折半查找法 (五)B树及其基本操作、B+树的基本概念(六)散列(Hash)表 (七)树型查找1.二叉搜索树2.平衡二叉树3.红黑树六、排序(一)排序的基本概念(二)插入排序1.直接插入排序2.折半插入排序(三)气泡排序(bubble sort)(四)简单选择排序(五)希尔排序(shell sort)(六)快速排序(七)堆排序 (八)二路归并排序(merge sort)(九)基数排序(十)外部排序(十一)排序算法的分析与应用计 算 机 组 成 原 理【考查目标】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，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。3.能够综合运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，对一些基本部件进行简单设计;并能对高级程序设计语言(如C语言)中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.计算机硬件的基本结构3.计算机软件和硬件的关系4.计算机系统的工作原理“存储程序工作方式，高级语言程序与机器语言程序之间的转换,程序和指令的执行过程(二)计算机性能指标吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS。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位移运算;原码定点数的加减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。(三)浮点数的表示和运算1.浮点数的表示IEEE 754标准2.浮点数的加/减运算(四)运算方法和运算电路【表述变更】1.基本运算部件：加法器、算数逻辑部件ALU2.减法运算：补码加减运算器，标志位的生成3.乘除运算：乘除运算的基本原理，乘除发电路的基本结构 三、存储器层次结构(一)存储器的分类(二)层次化存储器的的基本结构(三)半导体随机存取存储器1.SRAM存储器2.DRAM存储器3.Flash存储器(四)主存储器1. DRAM芯片和内存条2.多模块存储器3.主存和CPU之间的连接(五)外部存储器1.磁盘存储器2.固态硬盘(SSD) (六)高速缓冲存储器(Cache)1.Cache的基本工作原理2.Cache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(七)虚拟存储器1.虚拟存储器的基本概念2.页式虚拟存储器基本原理，页表，地址转换，TLB (快表)。3.段式虚拟存储器4.段页式虚拟存储器四、指令系统(一)指令系统的基本概念(二)指令格式(三)寻址方式 (四)数据的对齐和大/小端存放方式(五) CISC和RISC的基本概念 (六)高级语言程字与机器级代码之间的对应1.编译器、汇编器和链接器的基本概念2.选择结构语句的机器级表示3.循环结构语句的机器级表示4.过程(函数)调用对应的机器级表示五、中央处理器(CPU)(一)CPU的功能和基本结构(二)指令执行过程(三)数据通路的功能和基本结构(四)控制器的功能和工作原理1.硬布线控制器2.微程序控制器微程序、微指令和微命令;微指令的编码方式;微地址的形式方式。(五)异常和中断机制 1.异常和中断的基本概念2.异常和中断的分类3.异常和中断的检测与响应(六)指令流水线1.指令流水线的基本概念2.指令流水线的基本实现3.结构冒险、数据冒险和控制冒险的处理4.超标量和动态流水线的基本概念(七)多处理器基本概念1.SISD、SIMD、MIMD、向量处理器的基本概念2.硬件多线程的基本概念3.多核处理器(multi-core)的基本概念4.共享内存多处理器(SMP)的基本概念六、总线和输出输出系统 (一)总线概述1.总线的基本概念2.总线的组成及性能指标3.总线事务和定时(二)I/O接口(I/O控制器)1.I/O接口的功能和基本结构2.I/O端口及其编址(三)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。