Exam Review 2 Exam Overview Final Exam Friday, - PowerPoint PPT Presentation

ì ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ ECPE ¡170 ¡– ¡Jeff ¡Shafer ¡– ¡University ¡of ¡the ¡Pacific ¡ Exam ¡Review ¡

2 ¡ Exam ¡Overview ¡ ì Final ¡Exam ¡ – ¡Friday, ¡April ¡27 th ¡ ¡ ì 8am ¡– ¡Regular ¡classroom ¡ ì Comprehensive ¡ ¡ ì No ¡calculators ¡ ¡ ì Exam ¡is ¡op3onal ¡if ¡you ¡are ¡happy ¡with ¡your ¡3 ¡ earlier ¡exam ¡scores! ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

3 ¡ Exam ¡Overview ¡ ì The ¡ majority ¡of ¡final ¡exam ¡ques3ons ¡will ¡be ¡heavily ¡ based ¡on ¡prior ¡Quizzes ¡and ¡Exams ¡ If ¡you ¡didn’t ¡know ¡how ¡to ¡do ¡a ¡problem ¡before, ¡learn ¡ ì now! ¡ ì Recommended ¡you ¡study ¡ Old ¡exams! ¡ ì Old ¡quizzes! ¡(and ¡solu*ons ¡on ¡Sakai) ¡ ì Lecture ¡notes ¡(parNcularly ¡for ¡later ¡chapters) ¡ ì Old ¡homework ¡assignments ¡ ì ì Happy ¡to ¡have ¡extra ¡office ¡hours ¡to ¡answer ¡any ¡ ques7ons ¡you ¡have ¡– ¡email ¡me ¡to ¡setup ¡a ¡7me! ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

4 ¡ Sakai ¡Gradebook ¡ ì Please ¡make ¡sure ¡that ¡all ¡entries ¡in ¡the ¡Sakai ¡ gradebook ¡have ¡been ¡recorded ¡correctly ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

5 ¡ ì ¡ Chapter ¡2 ¡– ¡Data ¡Representation ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

6 ¡ Chapter ¡2 ¡Topics ¡ ì Binary ¡Numbers ¡ ì Binary ¡<-­‑> ¡Decimal ¡ ì Both ¡integer ¡and ¡fracNonal ¡numbers ¡ ì Hexadecimal ¡ ì FloaNng-­‑Point ¡Numbers ¡ ì IEEE ¡single ¡and ¡double ¡precision ¡formats ¡only ¡– ¡ ¡ I ¡don’t ¡care ¡about ¡the ¡book’s ¡simplified ¡format ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

7 ¡ Division ¡Method: ¡Decimal ¡to ¡Binary ¡ Convert ¡789 10 ¡to ¡binary ¡ 789 ¡/ ¡2 ¡= ¡394.5 ¡ Remainder ¡of ¡1 ¡ 394 ¡/ ¡2 ¡= ¡197 ¡ Remainder ¡of ¡0 ¡ 197 ¡/ ¡2 ¡= ¡98.5 ¡ Remainder ¡of ¡1 ¡ 98 ¡/ ¡2 ¡= ¡49 ¡ Remainder ¡of ¡0 ¡ 49 ¡/ ¡2 ¡= ¡24.5 ¡ Remainder ¡of ¡1 ¡ 24 ¡/ ¡2 ¡= ¡12 ¡ Remainder ¡of ¡0 ¡ 12 ¡/ ¡2 ¡= ¡6 ¡ Remainder ¡of ¡0 ¡ 6 ¡/ ¡2 ¡= ¡3 ¡ Remainder ¡of ¡0 ¡ 3 ¡/ ¡2 ¡= ¡1.5 ¡ Remainder ¡of ¡1 ¡ Read ¡boSom ¡to ¡top: ¡ ¡ ¡ 789 10 ¡= ¡ 1100010101 2 ¡ ¡ 1 ¡/ ¡2 ¡= ¡0.5 ¡(stop ¡when ¡<1) ¡ Remainder ¡of ¡1 ¡ Divide ¡by ¡2 ¡since ¡we’re ¡converNng ¡to ¡binary ¡(base ¡2) ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

8 ¡ Multiplication ¡Method: ¡Decimal ¡to ¡Binary ¡ Convert ¡0.8125 10 ¡to ¡binary ¡ 0.8125 ¡* ¡2 ¡= ¡1.625 ¡ 1 ¡(whole ¡number) ¡ 0.625 ¡* ¡2 ¡= ¡1.25 ¡ 1 ¡ 0.25 ¡* ¡2 ¡= ¡0.5 ¡ 0 ¡(no ¡whole ¡number) ¡ 0.5 ¡* ¡2 ¡= ¡1.0 ¡ 1 ¡ Read ¡top ¡to ¡boSom: ¡ ¡ ¡ Stop ¡when ¡you ¡reach ¡0 ¡fracNonal ¡ 0.8125 10 ¡= ¡ .1101 2 ¡ ¡ parts ¡remaining ¡(or ¡you ¡have ¡enough ¡ binary ¡digits) ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

9 ¡ Signed ¡Integer ¡Representation ¡ To ¡represent ¡signed ¡integers, ¡computer ¡systems ¡use ¡the ¡high-­‑ ì order ¡bit ¡to ¡indicate ¡the ¡sign ¡ 0xxxxxxxx ¡ ¡= ¡PosiNve ¡number ¡ ì 1xxxxxxxx ¡ ¡= ¡NegaNve ¡number ¡ ì ¡ Value ¡of ¡the ¡number ¡ High ¡order ¡bit ¡/ ¡ ¡ Most ¡significant ¡bit ¡ Three ¡ways ¡in ¡which ¡signed ¡binary ¡integers ¡may ¡be ¡expressed: ¡ ¡ ¡ ì Signed ¡magnitude ¡ ¡ ì One’s ¡complement ¡ ì Two’s ¡complement ¡ ì Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

10 ¡ IEEE ¡Floating-­‑Point ¡Representation ¡ ì The ¡IEEE ¡has ¡established ¡standards ¡for ¡floaNng-­‑point ¡ numbers ¡ ì IEEE-­‑754 ¡single ¡precision ¡ standard ¡(32 ¡bits ¡long) ¡ 8-­‑bit ¡exponent ¡(with ¡a ¡ bias ¡of ¡127 ) ¡ ì 23-­‑bit ¡significand ¡ ì A ¡“float” ¡in ¡C++ ¡ ì ì IEEE-­‑754 ¡double ¡precision ¡ standard ¡(64 ¡bits ¡long) ¡ 11-­‑bit ¡exponent ¡(with ¡a ¡ bias ¡of ¡1023 ) ¡ ì 52-­‑bit ¡significand ¡ ì A ¡“double” ¡in ¡C++ ¡ ì Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

11 ¡ IEEE ¡Floating-­‑Point ¡Representation ¡ ì Key ¡difference: ¡Significand ¡is ¡normalized ¡ differently ¡ ì Implied ¡1 ¡to ¡the ¡ leY ¡ of ¡the ¡radix ¡point, ¡i.e. ¡ formamed ¡as ¡1.xxx… ¡ ì For ¡example, ¡4.5 ¡= ¡.1001 ¡x ¡2 3 ¡in ¡IEEE ¡format ¡is ¡ 4.5 ¡= ¡1.001 ¡x ¡2 2 ¡ ¡ ¡ ì The ¡1 ¡is ¡ implied , ¡which ¡means ¡it ¡ is ¡not ¡saved ¡in ¡ computer ¡memory ¡ ì The ¡stored ¡significand ¡would ¡include ¡only ¡001 ¡ ì OpNmizaNon ¡– ¡This ¡saves ¡a ¡bit! ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

12 ¡ ì ¡ Chapter ¡3 ¡– ¡Digital ¡Logic ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

13 ¡ Chapter ¡3 ¡Topics ¡ ì Boolean ¡Algebra ¡ Gates: ¡AND, ¡OR, ¡NOT, ¡XOR, ¡NAND, ¡NOR ¡ ì ì Combinatory ¡(combinaNonal) ¡circuits ¡ Draw ¡a ¡circuit ¡from ¡a ¡Boolean ¡equaNon ¡ ì Derive ¡a ¡truth ¡table ¡from ¡a ¡circuit ¡(or ¡equaNon) ¡ ì ì SequenNal ¡circuits ¡ SR, ¡JK, ¡D ¡flip-­‑flops ¡and ¡their ¡truth ¡tables ¡ ì ì Karnaugh ¡Maps? ¡ Not ¡on ¡the ¡final… ¡ ì SimplificaNon ¡with ¡idenNNes? ¡ Not ¡on ¡the ¡final… ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

14 ¡ Combinational ¡Circuit ¡ A D B C x ¡ y ¡ z ¡ A ¡ B ¡ C ¡ D ¡ F(x,y,z) ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 0 ¡ 1 ¡ 1 ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

15 ¡ ì ¡ Chapter ¡4 ¡– ¡MARIE ¡ Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

16 ¡ Chapter ¡4 ¡Topics ¡ ì Simple ¡computer ¡organizaNon ¡(generic) ¡ Memory ¡organizaNon ¡– ¡building ¡a ¡main ¡memory ¡out ¡of ¡ ì many ¡smaller ¡RAM ¡chips ¡ What’s ¡the ¡difference ¡between ¡byte-­‑addressable ¡and ¡ ì word-­‑addressable? ¡ ì MARIE ¡organizaNon ¡and ¡ISA ¡ ì MARIE ¡assembly ¡programming ¡ Write ¡a ¡subrou*ne ¡that ¡does ¡XYZ... ¡ ì Trace ¡a ¡program ¡– ¡what ¡is ¡the ¡final ¡value ¡in ¡the ¡ACC? ¡ ì You ¡be ¡the ¡assembler… ¡ ¡ ì Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡

17 ¡ Example ¡– ¡Memory ¡Organization ¡ Example: ¡Suppose ¡we ¡build ¡a ¡8M ¡x ¡32 ¡word-­‑addressable ¡main ¡ ì memory ¡using ¡512K ¡x ¡8 ¡RAM ¡chips. ¡ How ¡many ¡RAM ¡chips ¡are ¡necessary? ¡ ì 8M/512K ¡* ¡32/8 ¡= ¡16 ¡* ¡4 ¡= ¡64 ¡ ì How ¡many ¡RAM ¡chips ¡are ¡there ¡per ¡word? ¡ ì 32/8 ¡= ¡4 ¡chips ¡per ¡word ¡ ì How ¡many ¡address ¡bits ¡are ¡needed ¡per ¡RAM ¡chip? ¡ ì 512K ¡addresses ¡= ¡2 10+9 ¡= ¡19 ¡address ¡bits ¡ ì How ¡many ¡banks ¡will ¡there ¡be? ¡ ì 8M/512K ¡= ¡16 ¡banks ¡ ì Computer ¡Systems ¡and ¡Networks ¡ Spring ¡2012 ¡