IN1020

Cheat Sheet

Formler, begreper og oppsummering

Introduksjon til datateknologi

eksamenssett.no

Formler

Tallsystemer

•Binaert til desimalt: summer siffer * 2^posisjon
•Hex til desimalt: siffer * 16^posisjon (A=10, B=11, ..., F=15)
•Oktalt til desimalt: siffer * 8^posisjon
•Desimalt til binaert: del pa 2, noter rest, les fra bunnen
•2-er-komplement: inverter alle bit, legg til 1
•n bit signed: -(2^(n-1)) til 2^(n-1)-1. Unsigned: 0 til 2^n - 1

Logiske porter

•AND: F=AB (flat inngang, rund utgang)
•OR: F=A+B (buet inngang, spiss utgang)
•NOT: F=A' (boble pa utgang)
•NAND: F=(AB)'. NOR: F=(A+B)'. XOR: F=A xor B
•De Morgan: (AB)'=A'+B' og (A+B)'=A'B'
•Idempotens: AA=A, A+A=A. Komplement: AA'=0, A+A'=1

LMC-instruksjoner

•INP=901, OUT=902, OTC=922, HLT=000
•LDA xx = 5xx, STA xx = 3xx
•ADD xx = 1xx, SUB xx = 2xx
•BRA xx = 6xx, BRZ xx = 7xx, BRP xx = 8xx
•DAT xx = reserver minnecelle med verdi xx

Maskinvare

•Von Neumann: kode og data i samme minne
•Minnehierarki: Register > Cache > RAM > SSD/HDD
•Cache-tid = hits*hit-tid + misses*miss-tid
•n-bits ALU = n stk 1-bits ALU-er
•Halvadder: sum=A XOR B, mente=A AND B
•Full-adder: 3 innganger (A, B, Cin), 2 utganger (S, Cout)

Sikkerhet

•Sikkerhetsmal: Konfidensialitet, Integritet, Tilgjengelighet
•Symmetrisk: en felles nokkel for kryptering/dekryptering
•Asymmetrisk: privat + offentlig nokkel per person
•Signering: senders private nokkel. Verifisering: senders offentlige.
•Kryptering: mottakers offentlige. Dekryptering: mottakers private.
•Autentiseringsfaktorer: noe du vet, noe du har, noe du er

Nettverk

•TCP/IP: Linklag -> Nettverkslag -> Transportlag -> Applikasjonslag
•TCP: tilkobling, palitelig, flytkontroll, rekkefolge
•UDP: tilkoblingslost, raskt, kun sjekksum
•Verter i subnett = 2^(32-prefiks) - 2
•Overforingstid = filstorrelse_bit / hastighet_bit_per_sek
•1 MB = 8 Mbit. CIDR /24 = 255.255.255.0 = 254 verter

Nøkkelformler per tema

Digital logikk

•AND: F = AB (1 bare nar begge er 1)
•OR: F = A+B (1 nar minst en er 1)
•NOT: F = A' (inverterer)
•NAND: F = (AB)' -- universalport
•XOR: F = A xor B (1 nar ulike)
•De Morgan: (AB)' = A'+B' og (A+B)' = A'B'

Binaer aritmetikk

•Hex-sifre: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15
•2-er-komplement av N: inverter alle bit, legg til 1
•8 bit signed: -128 til 127. Unsigned: 0 til 255.
•1 byte = 8 bit = 256 ulike verdier
•RGB-fargekoder: 0xRRGGBB, to hex-sifre per farge

Assemblersprak (LMC)

•INP (901): les input til akkumulator
•OUT (902): skriv akkumulator som tall
•OTC (922): skriv akkumulator som ASCII-tegn
•LDA xx (5xx): last fra minne til akkumulator
•STA xx (3xx): lagre akkumulator i minne
•ADD xx (1xx) / SUB xx (2xx): regneoperasjoner
•BRA xx (6xx): ubetinget hopp. BRZ (7xx): hopp hvis akk=0. BRP (8xx): hopp hvis akk>=0
•DAT xx: reserverer minnecelle med startverdi xx

Datamaskinarkitektur

•Von Neumann: kode og data i SAMME minne
•Cache-tid = instruksjoner * (hit-rate*hit-tid + miss-rate*miss-tid)
•ALU: matematiske OG logiske operasjoner, inne i CPU
•Full-adder: 3 innganger (A, B, mente-inn), 2 utganger (sum, mente-ut)
•Halvadder: 0+1 gir 1 i sum, 0 i mente-ut. 1+1 gir 0 i sum, 1 i mente-ut

Sikkerhet

•Sikkerhetsmal: Konfidensialitet, Integritet, Tilgjengelighet (KIT)
•Symmetrisk: en felles nokkel, brukes til kryptering
•Digital signatur: signer med PRIVAT, verifiser med OFFENTLIG
•Kryptering: krypter med mottakers OFFENTLIGE, dekrypter med PRIVAT
•Autentiseringsfaktorer: noe du vet, har, er
•GDPR: dataansvarlig er juridisk ansvarlig, brukere har innsynsrett

Datanettverk

•TCP/IP-lag: Linklag -> Nettverkslag -> Transportlag -> Applikasjonslag
•TCP: tilkoblingsorientert, palitelig, flytkontroll, rekkfolge
•Overforingstid = filstorrelse_i_bit / hastighet_i_bit_per_sek
•1 MB = 8 Mbit. Megabyte vs. megabit!
•CIDR: tell 1-ere i nettverksmasken for prefikslengde
•Broadcast: alle vertsbiter = 1

Tegnkoding og datarepresentasjon

•ASCII: 7 bit, 128 tegn (0-127)
•ASCII -> UTF-8: sett overste bit til 0 (totalt 8 bit)
•RGB: 0xRRGGBB, hvert par er 00-FF (0-255 desimalt)
•'A'=65, 'a'=97, '0'=48, mellomrom=32
•1 byte = 8 bit = 256 verdier
•Vektorgrafikk: skalerbar, matematisk. Raster: piksler, foto.

Personvern og trusselmodellering

•Behandlingsansvarlig = juridisk ansvarlig, selv med ekstern leverandor
•Innsynsrett: brukere kan kreve a se persondata om seg selv
•Personopplysningsloven krever: konfidensialitet, integritet, tilgjengelighet
•DDoS -> truer tilgjengelighet
•MITM -> truer konfidensialitet OG integritet
•Rootkit/skadevare -> truer alle tre (K, I, T)
•HTTP = ukryptert, HTTPS = kryptert (TLS)

Vanlige feil å unngå

Digital logikk

•Forveksle AND- og OR-symboler. AND har flat inngang og avrundet utgang. OR har buet inngang.
•Glemme at en boble pa utgangen betyr NOT. NAND = AND + boble, NOR = OR + boble.
•Feil bruk av De Morgans lover. Husk: break the bar, change the sign. (AB)' = A' + B', IKKE A'B'.
•Tro at XOR med to like innganger gir 1. XOR gir 0 nar inngangene er like (det er XNOR som gir 1).

Binaer aritmetikk

•Glemme at 1 byte = 8 bit og bare har 256 verdier, IKKE 512.
•Forveksle konverteringsretning. Fra binaert: multipliser og summer. Til binaert: del og noter rest.
•Glemme a legge til 1 etter inversjon i 2-er-komplement. Bare a invertere gir 1-er-komplement.
•Blande megabyte (MB) og megabit (Mb) i overforingshastighetsoppgaver. 1 byte = 8 bit.

Assemblersprak (LMC)

•Forveksle OUT og OTC. OUT (902) skriver tallet, OTC (922) skriver ASCII-tegnet.
•Glemme at BRZ hopper bare nar akkumulator er EKSAKT 0, ikke bare positiv.
•Forvirring om adresser vs. verdier. LDA 5 laster verdien som er LAGRET pa adresse 5, ikke tallet 5.
•Glemme at DAT reserverer en minnecelle. 'a DAT 32' betyr at variabelen a starter med verdien 32 og ligger pa en bestemt adresse.

Datamaskinarkitektur

•Tro at cache-miss betyr at minnet er odelagt. Det betyr bare at dataen ikke var i cachen.
•Tro at sekundaerminne (HDD/SSD) er flyktig. Det er RAM som er flyktig (mister data uten strom).
•Tro at ALU ligger utenfor CPU-en. ALU er en sentral del av CPU-en.
•Si at en 64-bits ALU krever 65 1-bits ALU-er. Det krever eksakt 64.

Sikkerhet

•Tro at brannmur eller tofaktor-autentisering er sikkerhetsmal. De er sikkerhetstiltak, ikke mal.
•Forveksle noklene ved signering vs. kryptering. Signering = din private nokkel. Kryptering = mottakers offentlige.
•Tro at symmetrisk kryptering kan gi digital signatur eller uavviselighet. Det kan den ikke -- begge parter har samme nokkel.
•Tro at organisasjonen ikke er juridisk ansvarlig for persondata hvis de bruker ekstern IT-leverandor.

Datanettverk

•Blande megabyte (MB) og megabit (Mbit). Hastighet oppgis ofte i Mbit/s, filstorrelse i MB. Multipliser MB med 8.
•Glemme a trekke fra 2 (nettverksadresse og broadcast) nar du beregner antall gyldige verter.
•Tro at NAT oversetter mellom MAC-adresser og IP-adresser. NAT oversetter mellom private og offentlige IP-adresser. ARP kobler IP til MAC.
•Si at UDP leverer data i riktig rekkefolge. Bare TCP garanterer rekkefolge.

Tegnkoding og datarepresentasjon

•Si at en byte kan representere 512 verdier. 1 byte = 8 bit = 2^8 = 256 verdier.
•Tro at ASCII har 256 tegn. ASCII bruker 7 bit og har 128 tegn. Extended ASCII bruker 8 bit.
•Si at vektorgrafikk er egnet for smarttelefonbilder. Foto fra kamera er rastergrafikk.
•Forveksle OTC (skriver tegn) med OUT (skriver tall) i LMC. 'S' skrives med OTC nar akkumulator=83.

Personvern og trusselmodellering

•Tro at en organisasjon ikke er ansvarlig for personvern fordi de bruker ekstern IT-leverandor.
•Forveksle trusler mot integritet og tilgjengelighet. DDoS truer tilgjengelighet, MITM truer integritet.
•Tro at kryptert WiFi beskytter hele kommunikasjonen. Det beskytter bare strekningen fra enhet til ruter.
•Anta at ikke-konfidensiell informasjon ikke trenger HTTPS. Selv offentlig informasjon trenger integritetsbeskyttelse.

Eksamenstips

Digital logikk

•Porter-oppgaver (identifiser porten fra diagrammet) gir 1-3 poeng og er rene gratispoeng hvis du kan symbolene.
•Ved kretsanalyse: skriv uttrykket steg for steg fra venstre (innganger) til hoyre (utgang). Ikke prove a gjore alt i hodet.
•Sannhetstabeller kan brukes til a verifisere svaret ditt -- sett inn 0 og 1 for alle kombinasjoner og sjekk mot alternativene.

Binaer aritmetikk

•Tallsystemkonvertering kommer ALLTID pa eksamen. Lag deg en tabell over potenser av 2 (1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024) pa ark.
•For hex-til-desimal: del opp i to-siffer-grupper. 0xA07CD1: A0=160, 7C=124, D1=209 (nyttig for RGB).
•2-er-komplement: sjekk svaret ved a addere det negative og positive tallet -- summen skal bli 0 (med overflow).

Assemblersprak (LMC)

•LMC-oppgaver utgjor typisk 8-13 poeng i seksjonen. Spor programmet steg for steg pa kladd -- det er den sikreste metoden.
•Ved maskinkode-oppgaver: husk at forste siffer er operasjon (5=LDA, 3=STA, 1=ADD, 2=SUB). 901=INP, 902=OUT.
•Selvmodifiserende kode (H2022 oppg. 1.7): programmet endrer sine egne instruksjoner under kjoring. Folg adressen noyaktig.

Datamaskinarkitektur

•Cache-beregninger (3-7 poeng) kommer pa nesten hver eksamen. Sett opp regnestykket systematisk: total = hits*hit-tid + misses*miss-tid.
•Sann/usann-oppgaver om maskinvare gir 5-8 poeng. Les pastanden noyaktig -- ofte er det ett ord som gjor den usann.
•Abstraksjonsnivaer: husk rekkfolgen transistor (lavest) -> porter -> registre -> pipeline -> instruksjoner (hoyest).

Sikkerhet

•Sikkerhetsmal-oppgaven kommer pa HVER eksamen (2+ poeng). Husk KIT -- alt annet er enten tiltak eller trusler.
•Nokkel-oppgaver (3-5 poeng): tegn et diagram med sender og mottaker, og skriv hvilken nokkel som brukes for hver operasjon.
•Trusselmodellering: les scenarioet noyaktig og koble hver trussel til riktig sikkerhetsmal (K, I eller T).

Datanettverk

•Overforingshastighet og subnetting-oppgaver gir 5-8 poeng og krever bare enkel regning. Ikke glem MB vs. Mbit-konverteringen!
•Sann/usann om TCP vs. UDP er vanlig. Husk: TCP = palitelig men tregere, UDP = raskt men upalitilig.
•CIDR-oppgaver: konverter nettverksmasken til binaert, tell 1-ere for prefikslengde. 255.255.255.248 = /29 (29 enere).

Tegnkoding og datarepresentasjon

•RGB-oppgaven (1-2 poeng) er rene gratispoeng. Del hex-koden i tre par og konverter hvert par.
•Sann/usann om ASCII/UTF-8 gir 1-2 poeng. Husk: ASCII = 7 bit = 128 tegn, UTF-8 er bakoverkompatibel.
•OTC-oppgaver i LMC: sla opp ASCII-tabellen (den er gjerne oppgitt). Husk at OTC skriver tegnet, ikke tallet.

Personvern og trusselmodellering

•Personvern-oppgaven gir 4-9 poeng og er ren leseforsaelse. Les scenarioet noyaktig og vurder hver pastand separat.
•Koble alltid trusler til sikkerhetsmal. Spor deg selv: truer dette Konfidensialitet, Integritet eller Tilgjengelighet?
•Husk at GDPR gjelder uansett -- man kan aldri 'se bort fra' personopplysningsloven.

IN1020 Formelark | Eksamenssett