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西南石油大学
2023 年硕士研究生招生专业课考试大纲
考试科目名称: 925 计算机学科综合( 数据 结构 + 操作系统 )
一、考试性质
《 计算机学科综合 ( 数据 结构 + 操作系统 ) 》 是 硕士研究生入学考试科目之一,
是硕士研究生招生院校自 行命题的选拔性考试。本考试大纲的制定力求反映招生类型
的特点,科学、公平、 准确、规范地测评考生的相关基础知识掌握水平,考生分析问
题和解决问题及综 合知识运用能力。应考人员应根据本大纲的内容和要求自行组织学
习内容和掌握 有关知识。
本科目包含数据结构及操作系统两门课程。考试时间共 180 分钟。两门课程各
75 分。
数据结构主要包括三大常用数据结构的逻辑、物理表示与基本操作算法实现 部
分的知识,各种结构的经典应用和具体问题求解。考生应掌握各种数据结构及其操
作,具备一定的算法设计与分析能力,能够根据实际问题选择合适的数据结构并设
计算法实现。
操作系统主要包括其对各种计算机硬、软件资源的管理方法的理论与应用学 习。
考生应掌握操作系统的基本概念、原理和基本功能,掌 握操作系统中进程、 内存、
文件和 I/O 管理的策略、算法、机制以及相互关系,并能够运用所学的原理、方法
与技术分析和解决实际问题以及代码实现。
二、考试主要内容
(一) 数据结构
1、 绪论
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( 1) 基本概念和术语
基本要求 : 了解课程的研究内容,理解数据结构的相关概念。
考试范围 : 掌握数据结构的研究内容、基本概念和相关术语;理解抽象数据类
型的表示与实现。
( 2) 算法和算法分析
基本要求 : 理解算法的含义,熟悉算法描述语言,掌握算法的性能评价指标及
评价方法 ,并能分析常用算法的时间复杂度。
考试范围 : 算法的概念与特征;算法效率的度量指标;时间复杂度与空间复杂
度的计算方法; 常见时间复杂度类型与性能优劣比较。
2、 线性表
( 1) 线性表的类型定义
基本要求 : 掌握线性表的逻辑结构及相关概念;理解线性表的抽象数据类型。
考试范围 : 线性表的概念及文件、数据项及记录的相关概念;线性表的抽象数
据类型;用线性表表示集合合并的算法;合并有序线性表的算法。
( 2) 线性表的表示和实现
基本要求 : 掌握线性表的顺序与链式两种存储结构及其各种基本运算的的实现
过程;掌握两 种存储方式之间的差异及各自优缺点;能够灵活运用顺序表和链表解
决实际问题 。
考试范围 : 顺序存储结构的概念及计算第 i 个元素存储地址的公式;用类 C 描
述线性表的顺序存储结构;顺序表的初始化、插入、删除、定位和有序表合并算法;
线性链表及相关概念;用 C 语言描述线性表的链式存储结构;链表的访问、插入、
删除和有序合并算法;线性表的静态链表表示基本定义;循环链表的定义以及与单
链表的区别;双向链表的定义和存储表示;双向链表的插入与删除算法;一元多项
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式的表示及相加算法实现。
3、 栈和队列
( 1) 栈
基本要求 : 理解栈 的定义、特性和运算;掌握栈的顺序存储实现及其性能分析;
理解和掌握用栈实现表达式求解的过程;了解栈的链式存储结构的实现。
考试范围 : 栈的抽象数据类型定义;栈的先进后出特性;栈的存储表示与基本
操作实现;栈的应用。
( 2) 队列
基本要求 : 理解队列的定义、特性和运算;理解队列的顺序存储实现及其性能
分析;理解循环队列的背景和实现方法;理解队列的链式存储结构的实现及其性能
分析。
考试范围 : 队列的抽象数据类型定义;队列的先进先出特性;队列的存储表示
与基本操作实现。
4、 串
基本要求 : 掌握串的相关概念、串的存储结构(顺序串 和链式串)及基本运算
的实现;掌握 KMP 算法的基本思想及模式匹配过程;能灵活运用串的特点解决复杂
的应用问题。
考试范围 : 串类型的定义;串的定长顺序存储、堆分配存储、块链存储表示和
实现;串的模式匹配算法;串的应用。
5、 数组和广义表
基本要求 : 理解数组结构及其存储,理解矩阵的压缩存储方式及其映射关系;
理解广义表以及子表、原子和长度等概念;理解广义表的基本运算及其存储。
考试范围 : 数组的定义;二维数组的两种存储方式 (以行序为主、以列序为主)
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及其数组元素存储位置计算公式;特殊矩阵与稀疏矩阵的压缩存储方式;广义表的
定义和存储结构。
6、 树和二叉树
基本要求 : 理解树和二叉树的定义及相关术语;理解二叉树的五个性质及相关
概念;理解二 叉树的两种存储结构的形式、描述及特点,理解二叉树的遍历运算,
并能综合应 用;理解线索二叉树及其存储结构,线索化方法和算法,以及在指定线
索二叉树中求解指定次序的前趋和后继的算法;理解树和森林的存储结构及其描述,
树(森林)与二叉树的相互转换,树(森林)的遍历算法;理解树模型在软件设计
中的作用;理解赫夫曼 树的有关概念、应用及构造。
考试范围 : 树的定义和基本术语;二叉树的定义;二叉树的性质;二叉树的存
储结构;遍历二叉树;线索二叉树;树的存储结构;森林与二叉树的转换;树和森
林的遍历; 最优二叉树(赫夫曼树);赫夫曼编码。
7、 图
基本要求 : 理解图的相关概念、图的存储结构;熟练掌握图的两种遍历算法
(深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历),并能灵活应用;熟练掌握求解最小生
成树的算法; 熟练掌握拓扑排序算法和关键路径算法,并能灵活应用;熟练掌握最
短路径算法 并能灵活应用。
考试范围 : 图的定义和术语;图的数组表示法与邻接表存储结构;图的深度优
先搜索与广度优先搜索;最小生成树;拓扑排序;关键路径;最短路径。
8、 查找
基本要求 : 理解查找的相关概念,理解简单顺序查找、折半查找算法及性能分
析;理解二叉排序树的定义、特性和查找算法,二叉排序树的构造、插入结点的算
法和删除结点的实现方法;理解平衡二叉树的定义及构造平衡二叉树的方法;理解
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B -树的定义、特性和查找方法,理解在B -树中插入和删除关键字的运算实现;理
解散 列表结构的相关概念和构造散列函数的基本方法;理解冲突及其处理的基本方
法; 理解哈希查找 过程;掌握上述各种查找算法的时间性能分析。
考试范围 : 顺序表的查找;有序表的查找;索引顺序表的查找;二叉排序树和
平衡二叉树; B-树和 B+ 树;什么是哈希表;哈希函数的构造方法;处理冲突的方
法;哈希表的查找及分析。
9、 内部排序
基本要求 : 理解排序的相关概念;理解直接插入排序、 Shell 排序、冒泡排序、
快速排序、简单选择排序、堆排序和归并排序等算法的基本思想、算法实现、时间
复杂度和空间占用情况,并能根据具体问题选择合适的算法。
考试范围 : 排序概述;插入排序;交换排序;选择排序;归并排序;各种内部
排序方法的分析比较。
(二) 操作系统
1、 操作系统引论
( 1) 操作系统的基本概念
基本要求 : 理解操作系统的基本概念、作用和常见操作系统。
考试范围 : 操作系统的定义、目标、在计算机系统中的地位与作用,主流操作
系统概况。
( 2) 操作系统的发展过程
基本要求 : 理解操作系统的发展特点,掌握发展过程中基本操作系统类型特点
和其中的一些关键技术,理解现代多种操作系统类型特点。
考试范围 : 脱机 /联机 I/O 技术、多道程序设计技术、多道批处理系统、分时系
统、实时系统 、微机操作系统、分布式系统、嵌入式系统。
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( 3) 操作系统的功能与结构
基本要求 : 理解操作系统的主要功能及概念,掌握操作系统的特征及其含义,
理解操作系统的各种结构特征。
考试范围 : 操作系统的主要功能及同步、地址映射、逻辑扩充内存等基本概念;
操作系统的基本特征;操作系统的结构设计,微内核技术、内核态与用户态。
2、 进程管理
( 1) 进程的基本概念
基本要求 : 掌握进程引入的原因和基本概念,掌握进程与程序的不同与特性;
掌握进程的三状态转换模型,理解挂起状态的含义;掌握进程控制块 PCB 的作用和
组成,理 解 PCB 的组织方法。
考试范围 : 程序的顺序与并发执行的特点、进程的引入、进程的概念与特性、
进程与程序的比较、进程的三状态模型、五状态模型、挂起状态、进程控制块的作
用、内容与组织
( 2) 进程的控制
基本要求 : 理解和掌握原语的含义、进程创建与撤销的主要工作;了解常见操
作系统的进程控制方法
考试范围 : 原语、进程控制方法与过程
( 3) 进程同步
基本要求 : 理解进程同步要解决的制约关系,掌握同步处理的基本概念与原则,
理解硬件同步方案的特点,掌握信号量机制及其解决实际同步问题的方法与实现,
掌握管程机制的思想与基本概念。
考试范围 : 进程的制约类型、临界资源、临界区、进程同步设计的原则,进程
同步的硬件方法、信号量机制及其应用、管程机制、经典进程同步问题(生产者消
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费者问题、读者写者问题、哲学家就餐问题)。
( 4) 进程通信
基本要求 : 掌握进程通信的基本概念,理解进程通信的基本类型及其特点。
考试范围 : 进程通信的基本概念、进程通信的类型、基本进程通信类型(共享
存储器、消息传递系统、管道)的实现原理与特点。
( 5) 线程技术
基本要求 : 掌握线程引入的原因,掌握线程相比进程的不同与优势,理解多线
程实现的几种模型特点,理解多线程技术的应用领域。
考 试范围 : 线程的引入、线程与进程的比较、多线程模型、线程技术的应用
3、 处理机调度与死锁
( 1) 处理机调度及算法
基本要求 : 掌握处理机调度三个层次的主要任务,掌握调度算法与方式选择的
原则;掌握多 种调度算法的 FCFS 、 SJB 、 HPF 、 HRRN 、 RR 、 MLFQ 的调度思想与
特点,能熟练运用上述算法对实际调度问题进行调度与分析性能。
考试范围 : 处理机调度的层次及任务、各级调度算法选择的准则,作业调度的
过程,作业调度算法 FCFS 、 SJB 、 HPF ( HRRN )的调度思想与特点,进程调度实
现方法,调度方式,调度算法 RR/ 多级反馈队列 MLFQ 等的思想与特点。
( 2) 死锁
基本要求 : 理解和掌握死锁的基本概念,包括定义、产生原因与必要条件;掌
握死锁预防的思想,区别破坏不同必要条件的资源分配方法;掌握死锁避免的思想,
并熟练使用银行家算法进行系统安全状态判断与进程推进控制;理解死锁检测与解
除的思想。
考试范围 : 死锁的定义、产生原因、必要条件,死锁的几种预防方法,死锁的
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避免思想与银行家算法,死锁的检测和解除方法。
4、 存储器管理
( 1) 存储器管理概述
基本要求 : 掌握存储器管理实现的基本功能,了解程序链接与装入各种方式的
特点。
考试范围 : 存储器管理的功能、地址重定位、内存保护,程序的链接与装入方
式。
( 2) 连续分配方式
基本要求 : 理解连续分配方式的思想,了解单一分区与固定分区分配的思想与
特点;掌握动态分区分配的思想以及功能实现方法,掌握分区分配出现的碎片问题
以及解决方案。
考试范围 : 连续分配方式思想以及单一分区、固定分区、动态分区分配思想、
分配与回收过程、分配算法、碎片问题及其处理、可重定位分区分配。
( 3) 离散分配方式
基本要求 : 掌握基本分页技术的思想,掌握页表的内容与作用,熟练掌握分页
系统下地址映射的基本方法;理解分页技术下越 界与越权的判定方法,掌握 TLB 的
作用以及性能分析方法;初步掌握多级页表的思想与基本特点;掌握分段技术的基
本思想, 理解和掌握分段技术与分页技术的异同;初步掌握段页式存储管理方案的
思想与地址映射方法。
考试范围 : 基本分页技术的思想、数据结构、地址映射方法、存储保护、 TLB
的引入、多级页表及其特点;基本分段技术的思想、数据结构、地址映射方法、存
储保护;分段与分页技术的对比,段页式存储管理方案的思想与实现方法、地址映
射过程等。
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( 4) 逻辑扩充内存技术
基本要求 : 了解覆盖和交换技术的思想,掌握程序局部性原理, 掌握虚拟存储
技术的思想与特点。
考试范围 : 覆盖技术、交换技术、虚拟存储技术。
( 5) 虚拟存储管理方案
基本要求 : 掌握请求分页技术的基本思想,掌握请求分页方案的页表设计,理
解缺页处理方法与特点,理解请求分页方案下分配策略、调入策略的设计;掌握请
求分段技术的思想。
考试范围 : 请求分页技术的思想、实现的硬件支持(页表、缺页中断机构、地
址映射机构) 和软件策略设计(分配策略、调入策略、调入时机)、请求分段技术
的思想。
( 6) 页面置换算法
基本要求 : 理解页面置换策略的用途,掌握 OPT 、 FIFO 、 CLOCK 、 LRU 、 工作
集等页面置换算法的思想与特点;理解置换性能与抖动现象的影响因素;能熟练运
用 OPT 、 FIFO 、 CLOCK 、 LRU 算法进行实际页面置换问题的解决与性能分析 。
考试范围 : 页面置换算法概述、 OPT 、 FIFO 、 CLOCK 、 LRU 、工作集等页面置
换算法思想、效率与置换性能分析、缺页率的影响因素、抖动现象及其影响因素。
5、 I/O 系统
( 1) I/O 系统概述
基本要求 : 理解 I/O 系统的基本功能,理解并掌握 I/O 系统软件层次的设计方
法;掌握 IO 设备的范畴与分类,掌握通道的含义与作用。
考试范围 : I/O 系统的管理对象、 I/O 系统功能、 I/O 系统软件设计的层次、
I/O 设备基本情况、分类与特点,设备控制器的功能与组成、管理方法,通道的基
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本概念与类型。
( 2) I/O 中断与设备驱动
基本要求 : 理解中断技术的意义,理解中断技术的基本概念,掌握中断处理的
方式与过程; 掌握设备驱动程序的功能,理解设备四种 IO 控制方式及特点。
考试范围 : 中断技术的意义、中断向量表、中断优先级、中断处理方式、中断
处理过程、设备驱动程序功能与特点、 I/O 控制方式及其特点。
( 3) 设备独立性与用户 I/O 层软件
基本要求 : 掌握设备独立性的含义;理解与初步掌握设备分配的数据结构与分
配过程;掌握缓冲技术的引入原因、思想,理解常见缓冲技术的思想与特点;掌握
SPOOLing 系统的组成与特点。
考试范围 : 设备独立性层功能,逻辑设备名与物理设备名、设备分配的数据结
构、分配算法、方式与分配过程,缓冲技术的引入原因、常见的软件缓冲技术及特
点,用户 I/O 层软件功能, SPOOLing 技术。
6、 磁盘
磁盘管理
基本要求 : 掌握磁盘的结构和物理地址组成,理解磁盘的访问过程,掌握四类
磁盘调度算法的思想与特点;了解提高 磁盘可靠性的方法。
考试范围 : 磁盘结构、磁盘物理地址,磁盘的访问过程与访问时间组成,磁盘
调度算法( FCFS 、 SSTF 、 SCAN 、 CSCAN ),磁盘可靠性的 3 级容错技术、磁盘
阵列。
7、 文件系统
( 1) 文件与文件系统
基本要求 : 理解文件与文件系统的基本概念;掌握文件逻辑结构的类型与特点;
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掌握文件的 存取方法及其特点;掌握文件的三种物理结构类型与特点;理解目录结
构的功能,与基本概念,掌握目录结构的类型与特点,理解目录结构的改进方法。
掌握文件空间管理的位示图法和成组链接法的思想与特点。
考试范围 : 文件的引入 /定 义、文件系统的功能及结构、文件的逻辑结构类型及
特点、文件的存 取方法及特点、文件的连续 /链接(显式 /隐式) /索引结构及其特点,
目录管理的目 标、基本概念、目录结构、目录的改进、索引节点、基于索引节点的
文件共享方法、文件空间管理的位示图法和成组链接法的思想与特点。
三、考试形式和试卷结构
1、考试时间和分值
闭卷笔试,考试时间为 180 分钟,试卷满分为 150 分。两门课程各占 75 。
2、考试题型结构
( 1) 单项选择题 :每个问题都只有一个选择,根据题目内容选择正确答案。
( 2) 填空题 :根据题目要求,填充对应位置的内容。
( 3) 判断题 :根据题目内容判断其描述问题的正确性。
( 4) 应用及算法设计题 :根据题目内容完成相应问题的求解,要求给出具体
求解过程。
四、参考书目
1、《数据结构》( C 语言版),严蔚敏,吴伟民主编,清华大学出版社,
2018
2、《计算机操作系统》第四版,汤小丹等编著,电子科技大学出版社, 2018
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