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编辑推荐

本书作为全国硕士研究生招生考试中计算机科学与技术专业的计算机专业基础综合科目（408）的复习教材，主要内容为考试大纲的内容解析以及历年真题详解。

本书分为两大部分，第一部分是针对全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术专业计算机专业基础综合科目，对考试大纲进行详细解析，将数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络四部分内容的考研知识点进行梳理和概括，用少的篇幅把核心知识点讲解明白。第二部分是对2009-2015年历年研究生招生考试的具有代表性的题目进行详细解析计算机专业基础综合考试真题进行详细解析，分析各个真题的考查知识点和能力点，通过正确的解题思维过程讲解，让学生掌握相关知识和技能。

本书重点突出，通俗易懂，实例丰富。本书可以作为本科或大专院校学生的计算机专业考研教材，也可以作为计算机专业本科生、研究生或计算机技术人员的参考书。

本书是参加全国硕士研究生招生考试中计算机科学与技术专业的计算机专业联考学生的必备参考书。

本书作者是由一群重点高校计算机专业中青年骨干教师组成的教育教学研究兴趣小组，这些老师活跃在计算机教学工作的第一线，虽然来自不同的学校，但有着共同的特点：热爱计算机教学，喜欢钻研专业知识，具有丰富的教学、科研以及著作编写经验，并且希望能真正培养出知识和能力扎实过硬，能够在科研和就业领域都有所作为的计算机专业学生。我们中有自己招的研究生就是考408的考生，有自己教的本科生去报考408的，还有的老师参加过408的阅卷工作。通过近几年来的相关工作和研究，我们越来越感觉到408科目是对计算机专业本科学生进行能力测量和选拔很好的标尺，同时也能较系统的引导学生准确掌握计算机专业基础核心的知识。如果学生真正能把408科目试题中所蕴含的知识和能力掌握好，对于学生在专业上的进一步发展是非常有益的。而现实情况是，相当数量的学生在复习和准备408科目的时候，花费了大量的精力，看了大量的教材，做了海量的练习，却没有抓住要领，对于必须掌握的知识仍然是模糊的，更没有建立起计算机系统整体概念，缺乏将不同知识点进行关联来解决问题的思路。因此，我们花费了大量的时间和精力，对历年408的真题进行了深入的分析研究，将其中典型试题的知识点、能力点、解题思维过程进行了细致的解析，力图把这些“变态难”的试题像剥洋葱一样层层展开，让学生能够清晰的了解试题所传递的信息，掌握同类试题的解题方法，在学习中提高能力；同时，根据408科目考试大纲，将各门课程的考核知识点展开并进行系统论述，有针对性的将这些知识讲清楚，而省略了408科目不要求的内容，相当于是四门课程的一个精简版集合教材。这两部分内容相结合，构成了这样一本融四门专业课知识讲解和历年考试真题分析于一体的指导用书。

内容简介

　　本书作为全国硕士研究生招生考试中计算机科学与技术专业的计算机专业基础综合科目（408）的复习教材，主要包括考试大纲的内容解析以及历年真题详解。全书分上篇和下篇两个部分，上篇给出了数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络4门课程的考研大纲中涉及的主要内容概述；下篇主要对数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等4门课程历年真题中具有代表性的题目进行详细解析。本书重点突出，通俗易懂，实例丰富。本书可以作为高等学校在校学生的计算机专业考研教材，也可以作为计算机专业本科生、研究生或计算机技术人员的参考书。

作者简介

开点工作室简介

开点工作室是由一群重点高校计算机专业中青年骨干教师和一些研究生组成的教育教学研究兴趣小组，这些老师和学生活跃在计算机教学和研究工作的第一线，虽然来自不同的学校，但有着共同的特点：热爱计算机教学，喜欢钻研专业知识，具有丰富的教学、科研以及著作编写经验，并且希望能真正培养出知识和能力扎实过硬，能够在科研和就业领域都有所作为的计算机专业学生。兴趣小组成员中有自己招的研究生就是考408的考生，有自己教的本科生去报考408的，还有的老师参加过408的阅卷工作。通过近几年来的相关工作和研究，我们越来越感觉到408科目是对计算机专业本科学生进行能力测量和选拔很好的标尺，同时也能较系统的引导学生准确掌握计算机专业基础、核心的知识。大家根据兴趣和精力来进行教学心得交流以及参与教材的编写工作。

目录

上篇 计算机专业基础综合大纲解析
第1章 数据结构
1.1 线性表
1.1.1 线性表的定义和基本操作
1.1.2 线性表的实现
1.2 栈、队列和数组
1.2.1 栈和队列的基本概念
1.2.2 栈和队列的顺序存储结构
1.2.3 栈和队列的链式存储结构
1.2.4 栈和队列的应用
1.2.5 特殊矩阵的压缩存储
1.3 树与二叉树
1.3.1 树的基本概念
1.3.2 二叉树
1.3.3 树、森林
1.3.4 树与二叉树的应用
1.4 图
1.4.1 图的基本概念
1.4.2 图的存储及基本操作
1.4.3 图的遍历
1.4.4 图的基本应用
1.5 查找
1.5.1 查找的基本概念
1.5.2 顺序查找法
1.5.3 折半查找法
1.5.4 分块查找法
1.5.5 B树及其基本操作、B+树的基本概念
1.5.6 散列(Hash)表
1.5.7 字符串模式匹配
1.5.8 查找算法的分析及应用
1.6 排序
1.6.1 排序的基本概念
1.6.2 插入排序
1.6.3 起泡排序
1.6.4 简单选择排序
1.6.5 希尔排序
1.6.6 快速排序
1.6.7 堆排序
1.6.8 二路归并排序
1.6.9 基数排序
1.6.10 外部排序
1.6.11 各种排序算法的比较
第2章 计筻机组成原理
2.1 计算机系统概述
2.1.1 计算机发展历程
2.1.2 计算机系统层次结构
2.1.3 计算机性能指标
2.2 数据的表示和运算
2.2.1 数制和编码
2.2.2 定点数的表示和运算
2.2.3 浮点数的表示和运算
2.2.4 算术逻辑单元ALU
2.3 存储器层次结构
2.3.1 存储器的分类
2.3.2 存储器的层次化结构
2.3.3 半导体随机存取存储器
2.3.4 主存储器和CPU的连接
2.3.5 双口RAM和多模块存储器
2.3.6 高速缓冲存储器
2.3.7 虚拟存储器
2.4 指令系统
2.4.1 指令格式
2.4.2 指令的寻址方式
2.4.3 CISC和RISC的基本概念
2.5 中央处理器(CPU)
2.5.1 CPU的功能和基本结构
2.5.2 指令执行过程
2.5.3 数据通路的功能和基本结构
2.5.4 控制器的功能和工作原理
2.5.5 指令流水线
2.6 总线
2.6.1 总线概述
2.6.2 总线仲裁
2.6.3 总线操作和定时
2.7 输人输出(I／O)系统
2.7.1 I／O系统基本概念
2.7.2 外部设备
2.7.3 I／O接口(I／O控制器)
2.7.4 I／O方式
第3章操作系统
3.1 操作系统概述
3.1.1 操作系统的概念、特征和操作系统的服务
3.1.2 操作系统的发展与分类
3.1.3 操作系统的运行环境
3.1.4 操作系统体系结构
3.2 进程管理
3.2.1 进程与线程
3.2.2 CPU调度
3.2.3 同步与互斥
3.2.4 死锁
3.3 内存管理
3.3.1 内存管理基础
3.3.2 虚拟内存管理
3.4 文件管理
3.4.1 文件系统基础
3.4.2 文件系统实现
3.4.3 磁盘组织与管理
3.5 输入输出(I／O)管理
3.5.1 I／O管理概述
3.5.2 I／O核心子系统
第4章 计算机网络
4.1 计算机网络体系结构
4.1.1 计算机网络综述
4.1.2 计算机网络体系结构与参考模型
4.2 物理层
4.2.1 通信基础
4.2.2 传输介质
4.2.3 物理层设备
4.3 数据链路层
4.3.1 数据链路层的功能
4.3.2 组帧
4.3.3 差错控制
4.3.4 流量控制与可靠传输机制
4.3.5 介质访问控制
4.3.6 局域网
4.3.7 广域网
4.3.8 数据链路层设备
4.4 网络层
4.4.1 网络层功能
4.4.2 路由算法
4.4.3 IPv4
4.4.4 IPv6
4.4.5 路由协议
4.4.6 IP组播
4.4.7 移动IP
4.4.8 网络层设备
4.5 传输层
4.5.1 传输层提供的服务
4.5.2 UDP协议
4.5.3 TCP协议
4.6 应用层
4.6.1 网络应用模型
4.6.2 DNS系统
4.6.3 FTP
4.6.4 电子邮件
4.6.5 WWW

下篇 历年典型真题详解
第5章 数据结构
第6章 计算机组成原理
第7章 操作系统
第8章 计算机网络
参考文献

精彩书摘

　　本书：
　　2.3.7虚拟存储器
　　由于技术和成本等原因，主存的存储容量受到限制，并且各种不同计算机所配置的物理内存容量多半也不相同，而程序设计时人们显然不希望受到特定计算机的物理内存大小的制约，因此，如何解决这两者之间的矛盾是一个重要问题；此外，现代操作系统都支持多道程序运行，如何让多个程序有效而安全地共享主存是另一个重要问题。为了解决上述两个问题，计算机中采用了虚拟存储管理技术。
　　1.虚拟存储器的基本概念
　　引入了虚拟存储管理机制以后，程序员可在一个不受物理内存空间限制并且比物理内存空间大得多的虚拟的逻辑地址空间（称为虚拟地址空间）中编写程序，就好像每个程序都独立拥有一个巨大的存储空间一样。在程序执行过程中，把当前执行到的一部分程序和相应的数据调入主存，其他暂不用的部分暂时存放在磁盘上。这种借用外存为程序提供的很大的虚拟存储空间称为虚拟存储器。
　　指令执行时，通过硬件将指令中的逻辑地址（也称虚拟地址或虚地址）转换为主存的物理地址（也称主存地址或实地址），在地址转换过程中检查是否发生缺页、地址越界或访问越权，若发生缺页，则由操作系统进行主存和磁盘之间的信息交换。若发生地址越界或访问越权，则由操作系统进行存储访问的异常处理。由此可以看出，虚拟存储技术既解决了编程空间受限的问题，又解决了多道程序共享主存带来的安全性等问题。
　　2.页式虚拟存储器
　　主存空间和虚拟地址空间都被划分成大小相等的页面，通常把虚拟地址空间中的页面称为虚拟页、逻辑页或虚页；主存空间中的页面称为页框（页帧）、物理页或实页。
　　1）页表和页表项
　　为了对每个虚拟页的存放位置、存取权限、使用情况、修改情况等进行说明，操作系统在主存中给每个进程都生成了一个页表，每个虚拟页在页表中都有一个对应的页表项。
　　页表项中的存放位置字段用来建立虚拟页和物理页之间的映射，用于进行虚拟地址到物理地址的转换；装入位也称为有效位或存在位，用来表示对应页面是否在主存。若为1，表示该虚拟页已从外存调入主存，此时，存放位置字段中记录的是页框号；若为0，则表示没有被调入主存。
　　2）地址转换
　　对于采用虚存机制的系统，指令中给出的地址是虚拟地址，所以，CPU执行指令时，首先要将虚拟地址转换为主存物理地址，才能到主存取指令或存取数据。地址转换工作由CPU中的存储器管理部件（MemoryManagementUnit，MMU）来完成。
　　虚拟地址分为两个字段：高位字段为虚页号，低位字段为页内偏移地址。主存物理地址也分为两个字段：高位字段为物理页号，低位字段为页内偏移地址。由于两者的页面大小一样，所以页内偏移地址是相等的。
　　首先根据页表基址寄存器的内容，找到对应的页表首地址，然后由虚拟地址中的虚页号为索引，找到对应的页表项，若装入位为1，则取出页框号，和虚拟地址中的页内偏移地址拼接，形成物理地址；若装入位为0，则说明缺页，需要操作系统进行缺页处理。
　　3.段式虚拟存储器
　　根据程序的模块化性质，可按程序的逻辑结构划分成多个相对独立的段，把段作为基本信息单位在主存一辅存之间传送和定位。每个进程有一个段表，每个段在段表中有一个段表项，用来指明对应段在主存中的位置、段长、访问权限、使用和装入情况等。
　　4.段页式虚拟存储器
　　程序按模块分段，段内再分页，用段表和页表（每段一个页表）进行两级定位管理。段表中每个表项对应一个段，每个段表项中包含一个指向该段页表起始位置的指针，以及该段其他的控制和存储保护信息，由页表指明该段各页在主存中的位置以及是否装入等。
　　5.TLB（快表）
　　为了减少到主存访问页表的次数，往往把页表中最活跃的几个页表项复制到高速缓存中，这种在高速缓存中的页表项组成的页表称为TLB或快表，相应地称主存中的页表为慢表。
　　这样，在地址转换时，首先到快表中查页表项，如果命中，则无须访问主存中的页表。因此，快表是减少访存时间开销的有效方法。
　　快表比页表小得多，为提高命中率，快表通常具有较高的关联度，大多采用全相联或组相联方式。每个表项的内容由页表表项内容加上一个TLB标记字段组成，TLB标记字段用来表示该表项取自页表中的哪个虚拟页对应的页表项，因此，TLB标记字段的内容在全相联方式下就是该页表项对应的虚页号；组相联方式下则是对应虚页号中的高位部分，而虚页号的低位部分用于选择TLB组的组索引。
　　……

前言/序言

全国硕士研究生招生考试（简称研考）计算机科学与技术专业计算机专业基础综合科目（科目代码为408，简称408）从2009年开始实施全国统一命题考试，到2015年已经实施统考七个年头了。计算机研考专业课统考在刚开始实施之时，曾在广大计算机专业招生单位和学生中引起了广泛的关注和强烈的反响，赞成和反对的声音同时存在。很多计算机专业的学生抱怨计算机统考内容广，难度大，分数线还要和其他非统考的专业课统一划线；很多学校和老师反映由于统考的难度大，挡住了相当一批计算机专业的学生上线，只能调剂其他非计算机专业上线的考生。另一方面，赞成的观点认为计算机统考能够最大程度地保证招生录取的公平性，非名校的学生有了更多进入名校计算机专业读研的机会，而且统考试题的质量普遍较高，基础好、能力强的学生能真正通过成绩展示出水平。不同观点的讨论和碰撞引起了主管部门的注意，于是在2013年，教育部对研考计算机专业课政策进行了调整，在保留计算机专业课统考科目（408）的基础上，允许各招生单位自主选择参加统考,还是自主命题。这样的政策对于不同的招生单位，可以说是各取所需。到目前为止，仍然选择统考（408）作为计算机专业研究生招生初试科目的招生单位包括清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、中国科学技术大学、浙江大学、华中科技大学、中国科学院系统、中国航天集团等100多家。

计算机专业基础综合科目（408）的考试内容由四部分组成: 数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络。在庞大复杂的计算机科学与技术专业体系中，这四门课程可以说是最基础、最核心的部分。数据结构是研究数据在计算机中的表达、存储和处理的方法和过程的系统理论，也是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统软件和大型应用程序的重要基础，培养的是学生抽象能力、算法能力和编程能力。计算机组成原理研究计算机的硬件组成和基本工作原理，其课程目标是要让学生了解数据的表示与运算、指令集体系结构、指令的执行过程及中央处理器组织、存储器层次结构以及输入输出组织等，并使学生将计算机硬件组成、指令系统和上层的操作系统以及高级语言程序建立关联，最终构建完整的计算机系统概念。操作系统是现代计算机系统的核心软件，是其他一切软件运行的基础，是应用软件开发的基础平台。操作系统在用户和硬件之间架起了一个桥梁，通过这个桥梁，用户可以方便地使用计算机，硬件可以更高效地发挥其作用。学习和了解操作系统的工作机理和工作方式，进而设计和实现操作系统，是计算机专业学生必备的知识和技能。计算机网络是目前以及未来计算机最主要的应用领域，几乎所有的新技术、新应用都离不开计算机网络技术的支持。这四门课程是各高校计算机专业的核心课程，它们既自成体系，互相之间又有很强的联系。计算机专业的学生不管是读研、读博，继续从事计算机科学与技术的研究工作，还是进入就业市场，获得各大IT企业的工作机会，都需要认真学好这四门课程，真正掌握其中的基本概念、基本理论和基本技能。计算机专业基础综合科目（408）把这四门课程作为考试内容，其目的是全面考查学生计算机专业的基础知识和综合素养，评价和评测学生是否具有进一步从事计算机相关领域的开发、设计、工程以及理论研究的能力。

[1]计算机学科专业基础综合科目（408）综合教程及历年真题详解（最新版）前言[2][2]不可否认，408科目的难度是很大的，以至于不少计算机专业考研学生形容408为“变态难”。分析其原因，我们认为主要有三点: 第一，内容多、范围广。因为408科目规定了考试范围是四门课程，考研学生要复习的内容很多，而这些课程本身的知识容量就很大，是计算机专业中学生难学、老师难教的课程，合并在一起作为考试内容就更增加了难度。第二，试题灵活、多变，重在考查应用能力。从几年来的统考试题来看，408科目的试题形式新颖灵活，基本上都不是那种靠记忆背诵就能一眼看出答案的试题，需要学生对于相关知识理解透彻，主要考查学生的计算机知识应用能力，体现了计算思维和系统思维的思想。这种突出能力考查的命题方式对一部分学生来说增加了考试难度。第三，客观地讲，目前的高校计算机专业教育教学水平参差不齐，有些学校缺少高水平的师资力量，另外部分学校使用的教材陈旧，缺乏配套的实验课程，学生的基本知识和基本技能掌握不扎实。

开点工作室是由一群重点高校计算机专业中青年骨干教师组成的教育教学研究兴趣小组，这些老师活跃在计算机教学工作的第一线，虽然来自不同的学校，但有着共同的特点: 热爱计算机教学，喜欢钻研专业知识，具有丰富的教学、科研以及著作编写经验，并且希望能真正培养出知识和能力扎实过硬，能够在科研和就业领域都有所作为的计算机专业学生。我们自己招的研究生中就是考过408的，有自己教的本科生去考408的，还有的老师参加过408的阅卷工作。通过近几年来的相关工作和研究，我们越来越感觉到408科目是对计算机专业本科学生进行能力检测和选拔的很好标尺，同时也能较系统地引导学生准确掌握计算机专业最基础最核心的知识。如果学生真正能把408科目试题中所蕴涵的知识和能力掌握好，对于学生在专业上的进一步发展是非常有益的。而现实情况是，相当数量的学生在复习和准备408科目的时候，花费了大量的精力，看了大量的教材，做了海量的练习，却没有抓住要领，对于必须掌握的知识的认识仍然是模糊的，更没有建立起计算机系统整体概念，缺乏将不同知识点进行关联来解决问题的思路。因此，我们花费了大量的时间和精力，对408科目的历年真题进行了深入的分析研究，将其中典型试题的知识点、能力点、解题思维过程进行了细致的解析，力图把这些“变态难”的试题像剥洋葱一样层层展开，让学生能够清晰地了解试题所传递的信息，掌握同类试题的解题方法，在学习中提高能力；同时，根据408科目考试大纲，将各门课程的考核知识点展开并进行系统论述，有针对性地将这些知识讲清楚，而省略了408科目不要求的内容，相当于是四门课程的一个精简版集合教材。这两部分内容相结合，构成了这样一本融四门专业课知识讲解和历年考试真题分析于一体的指导用书。本书具有以下几个特色和亮点:

第一，考试大纲仅仅是列出了考试的知识点，并没有阐述对这些知识点应该掌握到什么程度，而本书能够帮助考生深刻理解大纲，把握大纲，做到有的放矢，重点突出。考生经常发现，各种教材都看过了，但还是不会做题，不知道从何下手。其中的主要原因是并没有真正具备综合运用教材中知识点的能力，这正是本书要解决的问题。本书提升的是考生分析问题和解决问题的能力， 计算机学科专业基础综合科目（408）综合教程及历年真题详解（最新版） 电子书 下载 mobi epub pdf txt

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