מערכות מחשב וארכיטקטורה
דומיין זה בודק ייצוג מידע וארכיטקטורת מחשב: בינארי והקסדצימלי, משלים ל-2, מחזור פקודה, אוגרים, זיכרון מטמון ומערכת הפעלה. נדרשים חישובים ידניים והסבר של מסלול נתונים.
יסודות
- ביט n מסומן יכול לייצג 2^n ערכים; ב-n ביטים יש 2^n צירופים.
- משלים ל-2: הופכים ביטים ומוסיפים 1; משמש לייצוג מספרים שליליים ולחיסור כחיבור.
- מעבד מבצע fetch-decode-execute: שליפת פקודה מהזיכרון, פענוח, ביצוע ושמירת תוצאה.
- אוגרים הם הזיכרון המהיר ביותר; מטמון שכבות מהירות בין המעבד לזיכרון הראשי.
- היררכיית זיכרון: אוגר, cache, RAM, דיסק; ככל שעולים, מהירות גדלה וקיבולת קטנה.
- מערכת הפעלה מנהלת תהליכים, זיכרון קבצים והתקנים, ומספקת הגנה בין תהליכים.
דוגמה מעובדת
ייצוג 5- ב-8 ביטים: 5 הוא 00000101. היפוך ביטים נותן 11111010. הוספת 1 נותנת 11111011. בדיקה: 00000101 + 11111011 = 100000000, כלומר 0 ב-8 ביטים עם נשא שנזרק, ולכן 11111011 הוא 5-. הביט השמאלי הוא 1, כמצופה ממספר שלילי.
מלכודות
- לשכוח שהביט השמאלי במשלים ל-2 הוא סימן, לא גודל רגיל.
- בלבול בין גלישה לבין נשא שנזרק.
- הנחה שמטמון גדול תמיד עדיף על מהירות גישה.
- ערבוב בין זיכרון וירטואלי לזיכרון פיזי.
- המרה שגויה בין בינארי להקסדצימלי: כל 4 ביטים הם ספרה אחת.