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第一部分 数据结构1

第1章 线性表11

1.1 线性表的定义和基本操作11

1.2 线性表的实现12

1.2.1 顺序存储12

1.2.2 链式存储12

1.2.3 线性表的应用12

第2章 栈、队列和数25

2.1 栈和队列的基本概念26

2.2 栈和队列的顺序存储结构26

2.3 栈和队列的链式存储结构27

2.4 栈和队列的应用27

2.5 特殊矩阵的压缩存储28

第3章 树与二叉树36

3.1 树的基本概念37

3.2 二叉树38

3.2.1 二叉树的定义及其主要特性38

3.2.2 二叉树的顺序存储结构和链式存储结构40

3.2.3 二叉树的遍历41

3.2.4 线索二叉树的基本概念和构造45

3.3 树、森林48

3.3.1 树的存储结构48

3.3.2 森林与二叉树的转换50

3.3.3 树和森林的遍历50

3.4 树和二叉树的应用51

3.4.1 二叉排序树51

3.4.2 平衡二叉树53

3.4.3 哈夫曼（Huffman）树和哈夫曼编码54

第4章 图66

4.1 图的基本概念67

4.2 图的存储及基本操作68

4.2.1 邻接矩阵法68

4.2.2 邻接表法68

4.3 图的遍历69

4.3.1 深度优先搜索69

4.3.2 广度优先搜索69

4.4 图的基本应用70

4.4.1 最小（代价）生成树70

4.4.2 最短路径72

4.4.3 拓扑排序74

4.4.4 关键路径74

第5章 查找84

5.1 查找的基本概念84

5.2 顺序查找法85

5.3 折半查找法85

5.4 B-树及其基本操作、B＋树的基本概念86

5.5 散列（hash）表86

5.6 查找算法的分析及应用88

第6章 排序96

6.1 排序的基本概念96

6.2 插入排序99

6.2.1 直接插入排序99

6.2.2 折半插入排序100

6.3 起泡排序（Bubble Sort）100

6.4 简单选择排序100

6.5 希尔排序（Shell Sort）100

6.6 快速排序101

6.7 堆排序101

6.8 二路归并排序（Merge Sort）102

6.9 基数排序102

6.10 各种内部排序算法的比较102

6.11 内部排序算法的应用103

第二部分 计算机组成原理113

第1章 计算机系统概述117

1.1 计算机发展历程117

1.2 计算机系统层次结构118

1.2.1 计算机硬件的基本组成118

1.2.2 计算机软件的分类120

1.2.3 计算机的工作过程120

1.3 计算机性能指标120

第2章 数据的表示和运算124

2.1 数制与编码125

2.1.1 进位计数制及其相互转换125

2.1.2 真值和机器数127

2.1.3 BCD码127

2.1.4 字符与字符串127

2.1.5 校验码128

2.2 定点数的表示和运算130

2.2.1 定点数的表示130

2.2.2 定点数的运算130

2.3 浮点数的表示和运算133

2.3.1 浮点数的表示133

2.3.2 浮点数的加／减运算135

2.4 算术逻辑单元ALU136

2.4.1 串行加法器和并行加法器136

2.4.2 算术逻辑单ALU的功能和机构136

第3章 存储器层次结构147

3.1 存储器的分类148

3.2 存储器的层次化结构148

3.3 半导体随机存取存储器149

3.3.1 SRAM存储器的工作原理149

3.3.2 DRAM存储器的工作原理149

3.4 只读存储器151

3.5 主存储器与CPU的连接151

3.6 双口RAM和多模块存储器154

3.7 高速缓冲存储器（cache）154

3.7.1 程序访问的局部性原理154

3.7.2 Cache的基本工作原理154

3.7.3 Cache和主存之间的映射方式155

3.7.4 Cache中主存块的替换算法157

3.7.5 Cache写策略158

3.8 虚拟存储器158

3.8.1 虚拟存储器的基本概念158

3.8.2 页式虚拟存储器159

3.8.3 段式虚拟存储器160

3.8.4 段页式虚拟存储器160

3.8.5 TLB（快表）160

第4章 指令系统171

4.1 指令格式171

4.1.1 指令的基本格式171

4.1.2 定长操作码指令格式173

4.1.3 扩展操作码指令格式173

4.2 指令的寻址方式174

4.2.1 有效地址的概念174

4.2.2 数据寻址和指令寻址174

4.2.3 常见寻址方式174

4.3 CISC和RISC的基本概念177

第5章 中央处理器（CPU）187

5.1 CPU的功能和基本结构188

5.2 指令执行过程188

5.3 数据通路的功能和基本结构190

5.4 控制器的功能和工作原理191

5.4.1 硬布线控制器191

5.4.2 微程序控制器192

5.5 指令流水线196

5.5.1 指令流水线的基本概念196

5.5.2 超标量和动态流水线的基本概念197

第6章 总线208

6.1 总线概述208

6.1.1 总线的基本概念208

6.1.2 总线的分类209

6.1.3 总线的组成及性能指标209

6.2 总线仲裁210

6.2.1 集中仲裁方式210

6.2.2 分布仲裁方式212

6.3 总线操作和定时215

6.3.1 同步定时方式215

6.3.2 异步定时方式215

6.4 总线标准216

第7章 输入输出（I/O）系统223

7.1 I/O系统基本概念224

7.2 外部设备224

7.2.1 输入设备：键盘、鼠标224

7.2.2 输出设备：显示器、打印机224

7.2.3 外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器224

7.3 I/O接口（I/O控制器）225

7.3.1 I/O接口的功能和基本结构225

7.3.2 I/O端口及其编址226

7.4 I/O方式226

7.4.1 程序查询方式226

7.4.2 程序中断方式226

7.4.3 DMA方式230

7.4.4 通道方式232

第三部分 操作系统241

第1章 操作系统概述245

1.1 操作系统的概念、特征、功能和提供的服务246

1.2 操作系统的发展与分类246

1.3 操作系统的运行环境250

第2章 进程管理254

2.1 进程与线程255

2.1.1 进程概念255

2.1.2 进程的状态与转换255

2.1.3 进程控制256

2.1.4 进程组织257

2.1.5 进程通信257

2.1.6 线程概念与多线程模型259

2.2 处理机调度259

2.2.1 调度的基本概念259

2.2.2 调度时机、切换与过程260

2.2.3 调度的基本准则260

2.2.4 调度方式261

2.2.5 典型调度算法262

2.3 进程同步263

2.3.1 进程同步的基本概念263

2.3.2 实现临界区互斥的基本方法264

2.3.3 信号量265

2.3.4 管程266

2.3.5 经典同步问题266

2.4 死锁271

2.4.1 死锁概念271

2.4.2 死锁处理策略272

2.4.3 死锁预防272

2.4.4 死锁避免273

2.4.5 死锁检测和解除279

第3章 内存管理291

3.1 内存管理基础292

3.1.1 内存管理概念292

3.1.2 交换与覆盖293

3.1.3 连续分配管理方式294

3.1.4 非连续分配管理方式295

3.2 虚拟内存管理296

3.2.1 虚拟内存基本概念296

3.2.2 请求分页管理方式296

3.2.3 页面置换算法297

3.2.4 页面分配策略298

3.2.5 抖动298

3.2.6 请求分段管理方式299

3.2.7 请求段页式管理方式299

第4章 文件管理305

4.1 文件系统基础305

4.1.1 文件概念305

4.1.2 文件的逻辑结构306

4.1.3 目录结构307

4.1.4 文件共享309

4.1.5 文件保护310

4.2 文件系统实现310

4.2.1 文件系统层次结构310

4.2.2 目录实现311

4.2.3 文件实现311

4.3 磁盘组织与管理312

4.3.1 磁盘的结构312

4.3.2 磁盘调度算法313

4.3.3 磁盘管理313

第5章 输入输出（I/O）管理317

5.1 I/O管理概述318

5.1.1 I/O设备318

5.1.2 I/O管理目标318

5.1.3 I/O管理功能318

5.1.4 I/O应用接口319

5.1.5 I/O控制方式319

5.2 I/O核心子系统319

5.2.1 I/O调度概念319

5.2.2 高速缓存与缓冲区320

5.2.3 设备分配与回收320

5.2.4 假脱机技术（SPOOLing）321

5.2.5 出错处理321

第四部分 计算机网络327

第1章 计算机网络体系结构331

1.1 计算机网络概述331

1.1.1 计算机网络的概念、组成与功能331

1.1.2 计算机网络的分类331

1.1.3 计算机网络与互联网的发展历史332

1.1.4 计算机网络的标准化工作及相关组织332

1.2 计算机网络体系结构与参考模型332

1.2.1 计算机网络分层结构332

1.2.2 计算机网络协议、接口、服务等概念332

1.2.3 ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型333

第2章 物理层338

2.1 通信基础338

2.1.1 信道、信号、宽带、码元、波特、速率等基本概念338

2.1.2 奈奎斯特定理与香农定理339

2.1.3 编码与调制339

2.1.4 电路交换、报文交换与分组交换339

2.1.5 数据报与虚电路340

2.2 传输介质341

2.2.1 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质341

2.2.2 物理层接口的特性341

2.3 物理层设备341

2.3.1 中继器341

2.3.2 集线器342

第3章 数据链路层347

3.1 数据链路层的功能348

3.2 组帧349

3.3 差错控制349

3.3.1 检错编码349

3.3.2 纠错编码349

3.4 流量控制与可靠传输机制350

3.4.1 流量控制、可靠传输与滑动窗口机制350

3.4.2 单帧滑动窗口与停止-等待协议350

3.4.3 多帧滑动窗口与后退N帧协议（GBN）351

3.4.4 多帧滑动窗口与选择重传协议（SR）352

3.5 介质访问控制353

3.5.1 信道划分介质访问控制353

3.5.2 随机访问介质访问控制354

3.5.3 轮询访问介质访问控制：令牌传递协议356

3.6 局域网356

3.6.1 局域网的基本概念与体系结构356

3.6.2 以太网与IEEE 802.3357

3.6.3 IEEE 802.11358

3.6.4 令牌环网的基本原理358

3.7 广域网359

3.7.1 广域网的基本概念359

3.7.2 PPP协议359

3.7.3 HDLC协议359

3.7.4 ATM网络基本原理360

3.8 数据链路层设备360

3.8.1 网桥的概念及工作原理360

3.8.2 局域网交换机及其工作原理361

第4章 网络层369

4.1 网络层的功能370

4.1.1 异构网络互联370

4.1.2 路由与转发370

4.1.3 拥塞控制371

4.2 路由算法372

4.2.1 静态路由与动态路由372

4.2.2 距离-向量路由算法372

4.2.3 链路状态路由算法373

4.2.4 层次路由373

4.3 IPv4373

4.3.1 IPv4分组373

4.3.2 IPv4地址与NAT373

4.3.3 子网划分与子网掩码、CIDR374

4.3.4 ARP协议、DHCP协议与ICMP协议377

4.4 IPv6378

4.4.1 IPv6的主要特点378

4.4.2 IPv6地址379

4.5 路由协议379

4.5.1 自治系统379

4.5.2 域内路由与域间路由380

4.5.3 RIP路由协议380

4.5.4 OSPF路由协议381

4.5.5 BGP路由协议381

4.6 IP组播382

4.6.1 组播的概念382

4.6.2 IP组播地址382

4.6.3 组播路由算法382

4.7 移动IP384

4.7.1 移动IP的概念384

4.7.2 移动IP的通信过程384

4.8 网络层设备385

4.8.1 路由器的组成和功能385

4.8.2 路由表与路由转发386

第5章 传输层397

5.1 传输层提供的服务397

5.1.1 传输层的功能397

5.1.2 传输层寻址与端口398

5.1.3 无连接服务与面向连接服务398

5.2 UDP协议398

5.2.1 UDP数据报398

5.2.2 UDP校验399

5.3 TCP协议399

5.3.1 TCP段399

5.3.2 TCP连接管理399

5.3.3 TCP可靠传输400

5.3.4 TCP流量控制与拥塞控制400

第6章 应用层406

6.1 网络应用模型407

6.1.1 客户／服务器模型407

6.1.2 P2P模型407

6.2 DNS系统407

6.2.1 层次域名空间407

6.2.2 域名服务器407

6.2.3 域名解析过程408

6.3 FTP409

6.3.1 FTP协议的工作原理409

6.3.2 控制连接与数据连接410

6.4 电子邮件410

6.4.1 电子邮件系统的组成结构410

6.4.2 电子邮件格式与MIME411

6.4.3 SMTP协议与POP3协议411

6.5 WWW413

6.5.1 WWW的概念与组成结构413

6.5.2 HTTP协议413

附录416

2010年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合试题416

2010年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合试题答案424

2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合试题437

2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合试题答案444