Tài liệu Cấu trúc Máy tính - Lập trình hợp ngữ docx

4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 1
C
C
Ấ
Ấ
U
U
TR
TR
Ú
Ú
C
C
M
M
Á
Á
Y
Y
T
T
Í
Í
NH
NH
L
L
Ậ

Ậ
P TRÌNH H
P TRÌNH H
Ợ
Ợ
P NG
P NG
Ữ
Ữ
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QT CỦA HTMT 2
C
C
ấ
ấ
u tr
u tr
ú
ú
c M
c M
á
á
y t
y t
í
í
nh
nh

&
&
L
L
ậ
ậ
p tr
p tr
ì
ì
nh
nh
Assembly
Assembly
MU
MU
Ï
Ï
C TIÊU
C TIÊU
:
1. Khám phá bí mật bên trong máy tính.
3. Nắm được cách hoạt động,cách giao tiếp của các thành
phần cấu tạo nên máy tính.
4. Biết viết 1 chương trình bằng Assembly – dòch liên kết và
thực thi chương trình này.
5. Biết lập trình xử lý đơn giản phần cứng, lập trình hệ thống
.
6. Các khái niệm cơ bản về virus TH - nghiên
cứu các kỹ thuật lây lan của virus tin học

2.Trang bị những kiến thức cơ bản về cấu trúc tổng quát
của máy tính cũng như các thành phần cấu tạo nên máy
tính.
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 3
Tài liệu tham khảo
Structured Computer Organization – Andrew
Tanenbaum
Assembly Language For the IBM-PC – Kip R Irvine
Assembly Programming Language & IBM PC Ythayu –
Charles Marut
Giáo trình Cấu trúc máy tính - Tống Văn On
Lập trình Hợp ngữ - Nguyeãn Ngoïc Taán -Vũ Thanh Hiền
Cấu trúc Máy tính - ðại học Bách khoa
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 4
Tài liệu tham khảo
Computer Virus Handbook
Virus Writing guide Billy Belceb
The macro virus writing guide
The little black book of computer viruses
Một số mẫu chương trình virus (virus file, virus macro)
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 5
Giaùo vieân : Ngoâ Phöôùc Nguyeân
Email :
Mobile: 091-8-380-926

4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 6
ðề cương môn học
Chương 1 : Tổ chức tổng quát của hệ thống MT
Chương 2 : Tổ chức CPU
Chương 3 : Mức logic số
Chương 4 : Tổ chức bộ nhớ
Chương 5 : Xuất nhập
Chương 6 : Lập trình Assembly – Tập lệnh
Chương 7 : Cấu trúc ñiều khiển & Vòng lặp
Chương 8 : Macro & Procedure – nhúng CT Assembly vào
ngôn ngữ cấp cao như C…
Chương 9 : Lập trình xử lý màn hình-bàn phím-mouse.
Chương 10 : Lập trình xử lý File
Chương 11 : Các khái niệm cơ bản về Virus tin học –
phân tích các kỹ thuật lây lan chung của VR tin học và
lây lan trên mạng.
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 7
Chương 1 :CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MỘT
HỆ THỐNG MÁY TÍNH
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 8
Nắm ñược tổng quan về cấu trúc máy tính.
Hiểu về Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann
Biết sơ ñồ khối chi tiết của máy tính
Naém nguyên lý hoạt ñộng máy tính

Biết các component của máy tính :
Processors,Memory,Input/Output devices,Bus
Mục tiêu :
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QT CỦA HTMT 9
Chương 1
Tổng quan về cấu trúc máy tính.
Mô hình máy Turing
Nguyên lý Von Neumann.
Sơ đồ tổng quát của một máy tính.
Nguyên lý hoạt động của máy tính
Câu hỏi ôn tập
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 10
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 11
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 12
2+3/4*3-5=?
…………….
……………
……………….
Memory : chứa
các chỉ thị & dữ
liệu
Input device : thi

ế
t b
ị
nh
ậ
p
Bộ xử lý
Maùy tính & Söï tính toaùn
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 13
The system bus (shown in yellow) connects the various components of
a computer.
The CPU is the heart of the computer, most of computations occur
inside the CPU.
RAM is a place to where the programs are loaded in order to be
executed.
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 14
Tổng quan về cấu trúc máy tính
Máy tính hi
ệ
n
ñạ
i ngày nay
ñượ
c thi
ế
t k

ế
d
ự
a trên mô hình
Turing Church và mô hình Von Neumann.
bS
i
kh
ố
i x
ử
lý
ñầ
u
ñọ
c ghi
ch
ứ
a t
ậ
p h
ữ
u h
ạ
n các tr
ạ
ng thái
B
ă
ng d

ữ
li
ệ
u vô h
ạ
n, d
ữ
li
ệ
u k
ế
t thúc là b
Mô hình Turing :
Mô hình này r
ấ
t
ñơ
n gi
ả
n nh
ư
ng nó có t
ấ
t c
ả
các
ñặ
c tr
ư
ng c

ủ
a
1 h
ệ
th
ố
ng máy tính sau này. Nguyên lý c
ấ
u t
ạ
o máy Turing :
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 15
Nguyên lý xây dựng MT
MT
ñ
i
ệ
n t
ử
làm vi
ệ
c theo hai nguyên lý c
ơ
b
ả
n :
nguyên lý s
ố

và
nguyên lý tương tự
.
Nguyên lý s
ố
s
ử
d
ụ
ng các tr
ạ
ng thái r
ờ
I r
ạ
c c
ủ
a 1

ñạ
I l
ượ
ng v
ậ
t lý
ñể
bi
ể
u di
ễ

n s
ố
li
ệ
u


 nguyên lý
ñế
m.
Nguyên lý t
ươ
ng t
ự
s
ử
d
ụ
ng 1
ñạ
I l
ượ
ng v
ậ
t lý bi
ế
n
ñổ
I liên t
ụ

c
ñể
bi
ể
u di
ễ
n s
ố
li
ệ
u


 nguyên lý ño
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 16
Mạch ñiện trong MT
Trong MT có nh
ữ
ng lo
ạ
I m
ạ
ch
ñ
i
ệ
n nào ?
M

ạ
ch t
ổ
h
ợ
p : là m
ạ
ch
ñ
i
ệ
n có tr
ạ
ng thái ngõ ra ph
ụ
thu
ộ
c t
ứ
c th
ờ
I vào t
ổ
h
ợ
p c
ủ
a tr
ạ
ng thái ngõ vào.

Ex : M
ạ
ch gi
ả
I mã
ñị
a ch
ỉ
M
ạ
ch tu
ầ
n t
ự
: là m
ạ
ch
ñ
i
ệ
n th
ự
c hi
ệ
n 1 m
ụ
c
ñ
ích mà
tr

ạ
ng thái ngõ ra ph
ụ
thu
ộ
c vào t
ổ
h
ợ
p c
ủ
a tr
ạ
ng thái
ngõ vào và tr
ạ
ng thái c
ủ
a quá kh
ứ
ngõ vào.
Ex : m
ạ
ch c
ộ
ng, tr
ừ
, nhân , chia
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT 17
Nguyên lý Turing
Máy làm việc theo từng bước rời rạc. Một lệnh
của máy như sau : q
i
S
i
S
j
Xq
j.
Nghĩa là : ñầu ñọc ghi ñang ở ô S
i
thì sẽ ghi ñè S
j
vào ô hiện tại và dịch chuyển hoặc ñứ
ng yên theo
chỉ thị là X và trạng thái hiện hành của máy là q
j
bS
j
S
i
kh
ố
i x
ử
lý
ñầ
u

ñọ
c ghi
ch
ứ
a t
ậ
p h
ữ
u h
ạ
n các tr
ạ
ng thái
B
ă
ng d
ữ
li
ệ
u vô h
ạ
n, d
ữ
li
ệ
u k
ế
t thúc là b
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT 18
Nguyên lý hoat ñộng máy Turing
Quá trình s
ẽ
d
ừ
ng l
ạ
i khi tr
ạ
ng thái trong c
ủ
a máy là tr
ạ
ng thái
k
ế
t thúc q
f.
D
ữ
li
ệ
u c
ủ
a bài toán là 1 chu
ổ
i các ký hi
ệ
u thu

ộ
c t
ậ
p các ký hi
ệ
u
c
ủ
a máy không k
ể
ký hi
ệ
u r
ỗ
ng b,
ñượ
c c
ấ
t vô b
ă
ng.
Tr
ạ
ng thái trong ban
ñầ
u c
ủ
a máy là q
0 .
ðầ

u
ñọ
c/ghi
ở
ô ch
ứ
a ký hi
ệ
u
ñầ
u tiên c
ủ
a chu
ổ
i ký hi
ệ
u
nh
ậ
p. Trong quá trình ho
ạ
t
ñộ
ng, s
ự thay ñổ
i d
ữ
li
ệ
u trên

b
ă
ng, s
ự
d
ị
ch chuy
ể
n
ñầ
u
ñọ
c ghi và s
ự
bi
ế
n
ñổ
i tr
ạ
ng thái
trong c
ủ
a máy s
ẽ
di
ễ
n ra tuân theo các l
ệ
nh thu

ộ
c t
ậ
p l
ệ
nh c
ủ
a
máy tùy theo tr
ạ
ng thái hi
ệ
n t
ạ
i và ký hi
ệ
u
ở
ô hi
ệ
n t
ạ
i.
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 19
Thí dụ máy Turing
Xét thí d
ụ
máy Turing th

ự
c hi
ệ
n phép toán NOT trên chu
ổ
i các bit
0/1.Chu
ổ
i d
ữ
li
ệ
u nh
ậ
p ban
ñaàu
là 10
t
ậ
p các ký hi
ệ
u c
ủ
a máy {0,1}
t
ậ
p các tr
ạ
ng thái trong {q
0

, q
1
}
t
ậ
p l
ệ
nh g
ồ
m 3 l
ệ
nh : q
0
01Rq
0
, q
0
10Rq
0
, q
0
bbNq
1
…
1 0 b …
q
0
0 0 b …
q
0

q
0
0 1 b …
Ban
ñầ
u
q
1
0
0
1
1 b …
Dừng
Kết quả 01
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 20
Nguyên lý VonNeumann
Máy Von Neumann là mô hình c
ủ
a các máy tính hi
ệ
n
ñạ
i.
Nguyên lý c
ủ
a nó
như sau
:

V
ề
m
ặ
t logic (ch
ứ
c n
ă
ng) , máy g
ồ
m 3 kh
ố
i c
ơ
b
ả
n :
ñơ
n v
ị
x
ử
lý,
b
ộ
nh
ớ
và h
ệ
th

ố
ng xu
ấ
t nh
ậ
p.
B
ộ
nh
ớ
B
B
ộ
ộ
nh
nh
ớ
ớ
ðơ
n v
ị
x
ử
lý
ðơ
n v
ðơ
n v
ị
ị

x
x
ử
ử
lý
lý
H
H
ệ
ệ
xu
xu
ấ
ấ
t nh
t nh
ậ
ậ
p
p
data ch
ươ
ng trình
Trao
ñổ
i thông tin
ð
i
ề
u khi

ể
n
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 21
Nguyên lý
Nguyên lý Nguyên lý
Nguyên lý Von Neumann (cont
Von Neumann (contVon Neumann (cont
Von Neumann (cont
)
))
)
Chương trình ñiều khiển xử lý dữ liệu cũng
ñược xem là data và ñược lưu trữ trong bộ nhớ gọi
là chương trình lưu trữ.
Bộ nhớ chia làm nhiều ô, mỗi ô có 1 ñịa chỉ
(ñánh số thứ tự) ñể có thể chọn lựa ô nhớ trong
quá trình ñọc ghi dữ liệu. (nguyên lý ñịnh ñịa
chỉ)
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 22
Nguyên lý
Nguyên lý Nguyên lý
Nguyên lý Von Neumann (cont
Von Neumann (contVon Neumann (cont
Von Neumann (cont
)
))

)
Các lệnh ñược thực hiện tuần tự nhờ 1 bộ
ñếm chương trình (thanh ghi lệnh) nằm bên
trong ñơn vị xử lý.
Ch
ươ
ng tr
Ch
ươ
ng tr
ì
ì
nh MT c
nh MT c
ó
ó
th
th
ể
ể
bi
bi
ể
ể
u di
u di
ễ
ễ
n d
ư

n d
ư
ớ
ớ
I d
I d
ạ
ạ
ng s
ng s
ố
ố
v
v
à
à
ñ
ñ
ặ
ặ
t
t
v
v
à
à
o trong b
o trong b
ộ
ộ

nh
nh
ớ
ớ
c
c
ủ
ủ
a MT bên c
a MT bên c
ạ
ạ
nh d
nh d
ữ
ữ
li
li
ệ
ệ
u.
u.
4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 23
Typical Von Neumann Machine
Typical Von Neumann Machine
A
L
U

4/4/2006
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG
QUÁT CỦA HTMT 24
Nguyên lý hoạt ñộng MT
CPU
ðọ
c l
ệ
nh
Phân tích l
ệ
nh
Th
ự
c thi l
ệ
nh
CPU
ðọ
c l
ệ
nh
Phân tích l
ệ
nh
Th
ự
c thi l
ệ
nh

Bộ nhớ chính
Lưu
tr
ữ
thông tin
Nơi
ch
ứ
a ch
ươ
ng trình
ñể
CPU
ñọ
c và th
ự
c thi
Bộ nhớ chính
Lưu
tr
ữ
thông tin
Nơi
ch
ứ
a ch
ươ
ng trình
ñể
CPU

ñọ
c và th
ự
c thi
Khối xuất nhập
Giao ti
ế
p v
ớ
i môi tr
ườ
ng bên ngoài
xu
ấ
t nh
ậ
p d
ữ
li
ệ
u, b
ộ
nh
ớ
ph
ụ
Khối xuất nhập
Giao ti
ế
p v

ớ
i môi tr
ườ
ng bên ngoài
xu
ấ
t nh
ậ
p d
ữ
li
ệ
u, b
ộ
nh
ớ
ph
ụ