一、 基本要求
了解计算机应用中各种常用的数据结构及其特点:具备设计与实现信息处理中常见的排序和查找算法的能力。了解高级程序设计语言的基本组成与概念,能够使用相关数据结构进行基本的程序设计。计算机组成原理课程要求,掌握计算机的基本工作原理,了解计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用,从而对整个计算机系统从硬件角度有完整的了解,为学习本专业后继课程的学习打下基础。 计算机组成原理课程主要介绍运用数字电路技术实现计算机部件的原理,以及计算机系统的工作原理。本课程的一个主要特点是综合性强,需要运用多学科的知识,各章之间相互关联又相对独立。通过本课程的教学,使应考者能正确选用(或设计)硬件,而不致被众多的风格各异的计算机结构或组成所迷惑。
二、 基本要求
第一部分 数据结构部分
第一章 绪论
理解数据结构的含义,了解算法的要领及时空复杂度,以及数据结构所包含的三个方面:逻辑结构、存储结构、算法之间的区别和内在联系。了解逻辑结构的分类:存集合、线性、树和图。了解存储映象的四种基本方法:顺序、链接、索引、散列。了解算法度量的两个方面:时、空间复杂度。掌握算法书写的规范。
第二章 线性表
顺序表顺序表的存储结构及基本操作。链表单链表、双向链表和循环链表的定义、存储结构、基本操作。静态链表的定义、存储结构和基本操作。
第三章 堆栈与队列
堆栈的定义及其操作,堆栈的顺序存储结构、堆栈的链式存储结构。队列的定义及其操作,队列的顺序存储结构、队列的链式存储结构。
第四章 串
串概念的定义和基本操作。串的静态存储结构和串的动态存储结构。串的基本运算。串的模式匹配:Brute-Force算法和KMP算法。
第五章 数组
数组的基本概念和基本操作。特殊矩阵的压缩存储,对称矩阵和对角矩阵的压缩存储,稀疏矩阵的压缩存储。稀疏矩阵的三元组顺序表,稀疏矩阵的三元组十字链表。
第六章 递归
典型递归问题的C语言实现。递归算法设计的基本方法。
第七章 树和二叉树
树的定义、表示方法、基本术语、基本操作、存储结构。二叉树的基本概念、性质、存储结构、基本操作及其实现。二叉树的遍历和二叉树遍历的应用。线索化的概念及实现。哈夫曼树的基本概念、在编码中的应用。树转换为二叉树、森林转换为二叉树。第八章 图
图的定义和基本术语。图的存储结构。邻接矩阵、邻接表、十字链表的存储表示,深度优先搜索、广度优先搜索的遍历算法,最小生成树的基本概念,用prim和Kruskal算法构造最小生成树的算法。
第九章 排序
排序基本概念和算法。插入排序、直接选择排序、堆排序算法、冒泡排序算法、快速排序算法、归并排序。
第十章 查找
查找的基本思想。顺序查找、二分查找。二叉排序树查找。哈希表的查找
参考书目录
1、“DATA STRUCTURES & PROGRAM DESIGN IN C”Ellis Robert Kruse/C.L.Tondo/Bruce Leung Prentice-Hall International
2、“数据结构”(C语言版) 严蔚敏 吴伟民 编著 清华大学出版社
3、《数据结构(第二版)-------使用C语言》朱战立 刘天时 编著 西安交通大学出版社
第二部分 计算机组成原理
1. 深刻理解计算机系统各功能部件的功能、组成和工作原理,正确理解各功能部件之间相互关系以及它们在计算机系统中所起的作用。
2. 了解和掌握计算机系统某些部件的设计与分析技术,包括数据与指令的编码、存储、输人输出等。
3. 理解和掌握计算机系统中的基本概念和方法,并能将这些概念和方法运用在后继课的学习中。
4. 考核知识点
第1章 概论
1. 计算机的硬件基本知识
1)计算机的五个基本功能部件及其相互关系
2) 计算机各功能部件的基本功能
3) 各功能部件的连接方法
4) 基本概念:* 寄存器、算术逻辑单元、存储器、字、字节、容量、字长、数据、地址、指令流、 地址流、CPU、主机、总线、兼容、主存、辅存
2. 计算机软件的概念
1) 软件的基本概念及其和硬件之间的关系
2) 系统软件、应用软件的概念
3) 计算机系统的层次结构
4) 软件与硬件的等价性的概念
3. 程序设计语言的概念
1) 机器语言、汇编语言、高级语言和应用语言的概念
2)编译的概念和解释的概念
第2章 数据编码和数据运算
1. 数据与文字的表示方法
1) 各种进位计数制,二、十、十六进制数的相互转换。
2) 定点整数和定点小数的编码。
3) 原码、补码、反码和移码的概念、编码方法和定义范围 。
4) 浮点数编码原理、数值范围。
5) 西文字符的编码标准。
6) 十进制数的编码。
7) 奇偶校验码、海明码概念和编码方法
2. 定点数加法、减法运算
1) 补码加法和减法的方法。
2) 溢出的概念。
3) 定点加法器的结构原理。
3. 定点数乘除法运算
1) 原码和补码乘法的运算方法及其算法流程。
2) 原码除法的运算方法及其算法流程。
4. 逻辑运算
逻辑与、逻辑或、逻辑非运算的概念
5. 定点运算器的组成和结构
1) 定点运算器的基本结构。
2) 十进制加法器的结构原理。
6. 浮点数运算方法和浮点运算器
1) 浮点数的运算过程。
2) 浮点数的规格化、舍入、溢出判断的基本概念和方法。
第3章 存储系统
1. 存储器的构成
1) 静态存储器和动态存储器的基本单元工作原理。
2) 各种只读存储器芯片的分类特征。
3) 只读存储器存储单元的工作原理。
4) 存储器的字位扩展连接方式。
2. 存储系统的构成
3. 高速缓冲存储器
1) cache的工作原理
2) 各种cache地址映象方式的分析
第4章 指令系统
1. 指令格式和指令编码
1) 操作码的编码方式和扩展编码方法。
2) 地址码的概念和编码方法。
3) 地址码以及指令格式类型。
2. 操作数的存储及其寻址方式
1) 各种操作数的寻址方式。
2) 堆栈的概念及应用。
3. 指令系统
1) 指令状态位的含义
2) 常见指令的功能特征
第5章控制器
1. 基本概念
1) 中央处理器的功能
2) 中央处理器的基本组成
3) 各种寄存器的功能特征
2. 指令的执行过程
1) 指令周期的基本概念
2) 典型运算指令、访存指令和控制指令的指令周期
3) 指令的完整执行过程
4) 指令周期的概念和方框图表示方法
3. 硬布线控制器
1) 时序信号的概念和作用
2) 时序信号产生器的工作原理
3) 各种指令控制方式的特点
4. 微程序控制器
1) 微命令和微操作的概念
2) 微指令的各种编码格式和微程序的概念
3) 微程序控制器的结构原理,理解微程序控制器的特点
4) 微指令与指令的关系
5) 微命令的编码方式
6) 微地址的形成方法
第6 章 系统总线
1. 总线的基本概念
1) 总线的基本概念
2) 总线的各种类型
3) 总线的连接方式
4) 总线中同步通信和异步通信的概念
2. 总线控制
1) 总线控制的概念
2) 链式查询、计数器定时和独立请求方式
3. 总线接口
1) 总线中串行、并行等信息传送方式
2) 总线接口的基本概念
第7章 外围设备
1. 输出设备
1) 掌握显示设备的特征和分类
2) 显示设备的性能指标
3) 打印设备的特征和分类
4) 点阵针式打印设备、激光打印设备的工作原理
2. 输入设备
1) 输入设备的特征和分类
2) 常用输入设备的工作原理
3. 磁盘存储设备
1) 磁记录原理与记录方式
2) 硬磁盘存储器的基本组成、信息组织方式
3) 硬磁盘控制器的分类、原理
4) 磁盘的技术指标及其计算方法
5) 磁盘接口的分类
6) 软磁盘驱动器的特点和原理
7) 光磁盘驱动器的特点和原理
4. 光盘存储设备
1) 光盘存储器的一般特征和分类
2) 光盘存储器的结构和信息存储方式
3) 光盘驱动器的工作原理和性能
第8章 输入输出系统
1. 基本的输入输出方式
1) 外围设备的定时方式和寻址方式
2) CPU与外围设备的信息交换方式
2. 程序中断方式
1) 中断的基本概念和中断的过程,理解产生中断的原因和作用
2) 中断方式的输入输出接口
3) 单重中断的概念和判优方法
3. DMA方式
1) DMA方式的基本概念
2) DMA数据传送方式
3) 基本的DMA控制器结构原理
4) DMA控制器结构的工作过程
4. 通道方式
通道的功能和类型特征
参考书目录
1、《计算机组成与结构》 王爱英主编 清华出版社
2、《 计算机组成原理》 白中英主编 科学出版社
3、《计算机组成原理》 唐朔飞主编 高等教育出版社
了解计算机应用中各种常用的数据结构及其特点:具备设计与实现信息处理中常见的排序和查找算法的能力。了解高级程序设计语言的基本组成与概念,能够使用相关数据结构进行基本的程序设计。计算机组成原理课程要求,掌握计算机的基本工作原理,了解计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用,从而对整个计算机系统从硬件角度有完整的了解,为学习本专业后继课程的学习打下基础。 计算机组成原理课程主要介绍运用数字电路技术实现计算机部件的原理,以及计算机系统的工作原理。本课程的一个主要特点是综合性强,需要运用多学科的知识,各章之间相互关联又相对独立。通过本课程的教学,使应考者能正确选用(或设计)硬件,而不致被众多的风格各异的计算机结构或组成所迷惑。
二、 基本要求
第一部分 数据结构部分
第一章 绪论
理解数据结构的含义,了解算法的要领及时空复杂度,以及数据结构所包含的三个方面:逻辑结构、存储结构、算法之间的区别和内在联系。了解逻辑结构的分类:存集合、线性、树和图。了解存储映象的四种基本方法:顺序、链接、索引、散列。了解算法度量的两个方面:时、空间复杂度。掌握算法书写的规范。
第二章 线性表
顺序表顺序表的存储结构及基本操作。链表单链表、双向链表和循环链表的定义、存储结构、基本操作。静态链表的定义、存储结构和基本操作。
第三章 堆栈与队列
堆栈的定义及其操作,堆栈的顺序存储结构、堆栈的链式存储结构。队列的定义及其操作,队列的顺序存储结构、队列的链式存储结构。
第四章 串
串概念的定义和基本操作。串的静态存储结构和串的动态存储结构。串的基本运算。串的模式匹配:Brute-Force算法和KMP算法。
第五章 数组
数组的基本概念和基本操作。特殊矩阵的压缩存储,对称矩阵和对角矩阵的压缩存储,稀疏矩阵的压缩存储。稀疏矩阵的三元组顺序表,稀疏矩阵的三元组十字链表。
第六章 递归
典型递归问题的C语言实现。递归算法设计的基本方法。
第七章 树和二叉树
树的定义、表示方法、基本术语、基本操作、存储结构。二叉树的基本概念、性质、存储结构、基本操作及其实现。二叉树的遍历和二叉树遍历的应用。线索化的概念及实现。哈夫曼树的基本概念、在编码中的应用。树转换为二叉树、森林转换为二叉树。第八章 图
图的定义和基本术语。图的存储结构。邻接矩阵、邻接表、十字链表的存储表示,深度优先搜索、广度优先搜索的遍历算法,最小生成树的基本概念,用prim和Kruskal算法构造最小生成树的算法。
第九章 排序
排序基本概念和算法。插入排序、直接选择排序、堆排序算法、冒泡排序算法、快速排序算法、归并排序。
第十章 查找
查找的基本思想。顺序查找、二分查找。二叉排序树查找。哈希表的查找
参考书目录
1、“DATA STRUCTURES & PROGRAM DESIGN IN C”Ellis Robert Kruse/C.L.Tondo/Bruce Leung Prentice-Hall International
2、“数据结构”(C语言版) 严蔚敏 吴伟民 编著 清华大学出版社
3、《数据结构(第二版)-------使用C语言》朱战立 刘天时 编著 西安交通大学出版社
第二部分 计算机组成原理
1. 深刻理解计算机系统各功能部件的功能、组成和工作原理,正确理解各功能部件之间相互关系以及它们在计算机系统中所起的作用。
2. 了解和掌握计算机系统某些部件的设计与分析技术,包括数据与指令的编码、存储、输人输出等。
3. 理解和掌握计算机系统中的基本概念和方法,并能将这些概念和方法运用在后继课的学习中。
4. 考核知识点
第1章 概论
1. 计算机的硬件基本知识
1)计算机的五个基本功能部件及其相互关系
2) 计算机各功能部件的基本功能
3) 各功能部件的连接方法
4) 基本概念:* 寄存器、算术逻辑单元、存储器、字、字节、容量、字长、数据、地址、指令流、 地址流、CPU、主机、总线、兼容、主存、辅存
2. 计算机软件的概念
1) 软件的基本概念及其和硬件之间的关系
2) 系统软件、应用软件的概念
3) 计算机系统的层次结构
4) 软件与硬件的等价性的概念
3. 程序设计语言的概念
1) 机器语言、汇编语言、高级语言和应用语言的概念
2)编译的概念和解释的概念
第2章 数据编码和数据运算
1. 数据与文字的表示方法
1) 各种进位计数制,二、十、十六进制数的相互转换。
2) 定点整数和定点小数的编码。
3) 原码、补码、反码和移码的概念、编码方法和定义范围 。
4) 浮点数编码原理、数值范围。
5) 西文字符的编码标准。
6) 十进制数的编码。
7) 奇偶校验码、海明码概念和编码方法
2. 定点数加法、减法运算
1) 补码加法和减法的方法。
2) 溢出的概念。
3) 定点加法器的结构原理。
3. 定点数乘除法运算
1) 原码和补码乘法的运算方法及其算法流程。
2) 原码除法的运算方法及其算法流程。
4. 逻辑运算
逻辑与、逻辑或、逻辑非运算的概念
5. 定点运算器的组成和结构
1) 定点运算器的基本结构。
2) 十进制加法器的结构原理。
6. 浮点数运算方法和浮点运算器
1) 浮点数的运算过程。
2) 浮点数的规格化、舍入、溢出判断的基本概念和方法。
第3章 存储系统
1. 存储器的构成
1) 静态存储器和动态存储器的基本单元工作原理。
2) 各种只读存储器芯片的分类特征。
3) 只读存储器存储单元的工作原理。
4) 存储器的字位扩展连接方式。
2. 存储系统的构成
3. 高速缓冲存储器
1) cache的工作原理
2) 各种cache地址映象方式的分析
第4章 指令系统
1. 指令格式和指令编码
1) 操作码的编码方式和扩展编码方法。
2) 地址码的概念和编码方法。
3) 地址码以及指令格式类型。
2. 操作数的存储及其寻址方式
1) 各种操作数的寻址方式。
2) 堆栈的概念及应用。
3. 指令系统
1) 指令状态位的含义
2) 常见指令的功能特征
第5章控制器
1. 基本概念
1) 中央处理器的功能
2) 中央处理器的基本组成
3) 各种寄存器的功能特征
2. 指令的执行过程
1) 指令周期的基本概念
2) 典型运算指令、访存指令和控制指令的指令周期
3) 指令的完整执行过程
4) 指令周期的概念和方框图表示方法
3. 硬布线控制器
1) 时序信号的概念和作用
2) 时序信号产生器的工作原理
3) 各种指令控制方式的特点
4. 微程序控制器
1) 微命令和微操作的概念
2) 微指令的各种编码格式和微程序的概念
3) 微程序控制器的结构原理,理解微程序控制器的特点
4) 微指令与指令的关系
5) 微命令的编码方式
6) 微地址的形成方法
第6 章 系统总线
1. 总线的基本概念
1) 总线的基本概念
2) 总线的各种类型
3) 总线的连接方式
4) 总线中同步通信和异步通信的概念
2. 总线控制
1) 总线控制的概念
2) 链式查询、计数器定时和独立请求方式
3. 总线接口
1) 总线中串行、并行等信息传送方式
2) 总线接口的基本概念
第7章 外围设备
1. 输出设备
1) 掌握显示设备的特征和分类
2) 显示设备的性能指标
3) 打印设备的特征和分类
4) 点阵针式打印设备、激光打印设备的工作原理
2. 输入设备
1) 输入设备的特征和分类
2) 常用输入设备的工作原理
3. 磁盘存储设备
1) 磁记录原理与记录方式
2) 硬磁盘存储器的基本组成、信息组织方式
3) 硬磁盘控制器的分类、原理
4) 磁盘的技术指标及其计算方法
5) 磁盘接口的分类
6) 软磁盘驱动器的特点和原理
7) 光磁盘驱动器的特点和原理
4. 光盘存储设备
1) 光盘存储器的一般特征和分类
2) 光盘存储器的结构和信息存储方式
3) 光盘驱动器的工作原理和性能
第8章 输入输出系统
1. 基本的输入输出方式
1) 外围设备的定时方式和寻址方式
2) CPU与外围设备的信息交换方式
2. 程序中断方式
1) 中断的基本概念和中断的过程,理解产生中断的原因和作用
2) 中断方式的输入输出接口
3) 单重中断的概念和判优方法
3. DMA方式
1) DMA方式的基本概念
2) DMA数据传送方式
3) 基本的DMA控制器结构原理
4) DMA控制器结构的工作过程
4. 通道方式
通道的功能和类型特征
参考书目录
1、《计算机组成与结构》 王爱英主编 清华出版社
2、《 计算机组成原理》 白中英主编 科学出版社
3、《计算机组成原理》 唐朔飞主编 高等教育出版社