《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：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)

    I.        考查目標

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

    II.     考試形式和試卷結(jié)構(gòu)

    1、試卷滿分及考試時間

    本試卷滿分為150分，考試時間為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、簡答題、算法設(shè)計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、簡答題、綜合分析設(shè)計題等）

    III. 考試范圍

    數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

    考查目標：

    1、熟悉線性表、棧、隊列、串、、樹和二叉樹以及圖等基本類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其特點，學(xué)會根據(jù)實際問題要求選用及設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

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

    3、掌握基本的算法分析和設(shè)計方法；

    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)會一般問題的算法設(shè)計。

    考查內(nèi)容：

    （一）線性表

    （1）線性表的定義和基本操作

    （2）線性表的實現(xiàn)

    ?順序存儲

    ?鏈式存儲

    ?線性表的應(yīng)用

    （二）棧和隊列

    （1）棧和隊列的基本概念。

    （2）棧和隊列兩種存儲結(jié)構(gòu)表示（順序存儲和鏈式存儲）中基本操作的實現(xiàn)算法。

    （3）棧和隊列的應(yīng)用。

    （三）字符串

    （1）字符串的基本概念。

    （2）字符串在順序存儲表示中基本操作的實現(xiàn)算法。

    （3）字符串匹配的KMP算法，字符串特征向量的計算方法。

    （四）樹和二叉樹

    （1）二叉樹的定義及其主要性質(zhì)。

    （2）二叉樹的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)。

    （3）二叉樹的遍歷。

    （4）二叉樹線索化的實質(zhì)和線索化的過程。

    （5）樹和森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換。

    （6）樹和森林的遍歷。

    （7）二叉樹的應(yīng)用：二叉搜索樹、堆、Huffman樹和Huffman編碼。

    （五）圖

    （1）圖的基本概念。

    （2）圖的存儲（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：拓撲排序、最短路徑、最小代價生成樹。

    （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：

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

    操作系統(tǒng)

    考查目標

    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)的整體運行過程。

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

    3.能夠運用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問題和解決問題，并能利用C語言描述相關(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

    二、進程管理

    (一)進程與線程

    1.進程概念

    2.進程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換

    3.進程控制

    4.進程組織

    5.進程通信

    共享存儲系統(tǒng)，消息傳遞系統(tǒng)，管道通信。

    6.線程概念與多線程模型

    (二)處理機調(diào)度

    1.調(diào)度的基本概念

    2.調(diào)度時機、切換與過程

    3.調(diào)度的基本準則

    4.調(diào)度方式

    5.典型調(diào)度算法

    先來先服務(wù)調(diào)度算法，短作業(yè)(短進程、短線程)優(yōu)先調(diào)度算法，時間片輪轉(zhuǎn)　　調(diào)度算法，優(yōu)先級調(diào)度算法，高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法，多級反饋隊列調(diào)度算法。

    (三)同步與互斥

    1.進程同步的基本概念

    2.實現(xiàn)臨界區(qū)互斥的基本方法

    軟件實現(xiàn)方法，硬件實現(xiàn)方法。

    3.信號量

    4.管程

    5.經(jīng)典同步問題

    生產(chǎn)者-消費者問題，讀者-寫者問題，哲學(xué)家進餐問題。

    (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。

    2.連續(xù)分配管理方式

    3.非連續(xù)分配管理方式

    分頁管理方式，分段管理方式，段頁式管理方式。

    (二)虛擬內(nèi)存管理

    1.虛擬內(nèi)存基本概念

    2.請求分頁管理方式

    3.頁面置換算法

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

    4.頁面分配策略

    5.工作集

    6.抖動

    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，單級目錄結(jié)構(gòu)和兩級目錄結(jié)構(gòu)，樹形目錄結(jié)構(gòu)，圖形目錄結(jié)構(gòu)。

    4.文件共享

    (二)文件系統(tǒng)實現(xiàn)

    1.文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

    2.目錄實現(xiàn)

    3.文件實現(xiàn)

    (三)磁盤組織與管理

    1.磁盤的結(jié)構(gòu)

    2.磁盤調(diào)度算法

    3.磁盤的管理

    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.假脫機技術(shù)(SPOOLing)

    參考書：

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

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