slide bài giảng kiến trúc máy tính và hệ điều hành chương 1 mở đầu và kiến trúc máy tính vonneumann

KI N TRÚ C MÁ Y Ế
TÍNH VÀ H ĐI U Ệ Ề
HÀNH
+ N m đ c quá trình phát tri n c a máy tính đi n t , đ c ắ ượ ể ủ ệ ử ặ
bi t là ki n trúc máy tính.ệ ế
M C TIÊUỤ
+ Cung c p các ki n th c c s v h đi u hành – m t trong ấ ế ứ ơ ở ề ệ ề ộ
nh ng thành ph n quan tr ng nh t c a ph n m m h th ng.ữ ầ ọ ấ ủ ầ ề ệ ố
+ N m đ c quá trình hình thành, phát tri n và cách khai ắ ượ ể
thác m t s h đi u hành thông d ng.ộ ố ệ ề ụ
+ Ki n trúc máy tính – Nguy n Đình Vi tế ễ ệ
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
+ H đi u hành – H c vi n Công ngh B u chính Vi n thôngệ ề ọ ệ ệ ư ễ
+ Ki n trúc máy tính – Nguy n Kim Khánhế ễ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.2. NH NG C T M C TRONG LĨNH V C KI N Ữ Ộ Ố Ự Ế
TRÚC MÁY TÍNH
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
Máy tính dùng đ ch m i ph ng ti n đ c s d ng ể ỉ ọ ươ ệ ượ ử ụ
đ th c hi n các phép bi n đ i toán h c. ể ự ệ ế ổ ọ
1.1.1. Máy tính.
Bảng tính Máy tính bỏ túi Máy tính điện tử
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
Máy tính đi n t làm vi c theo hai nguyên lý c b n:ệ ử ệ ơ ả
+ Nguyên lý s (Digital): s d ng các tr ng thái r i r c ố ử ụ ạ ờ ạ
c a m t đ i l ng v t lý đ bi u di n s li uủ ộ ạ ượ ậ ể ể ễ ố ệ
+ Nguyên lý t ng t (Analog): s d ng m t đ i l ng ươ ự ử ụ ộ ạ ượ
v t lý bi n đ i liên t c đ bi u di n s li u.ậ ế ổ ụ ể ể ễ ố ệ
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ

1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.1. Các nguyên lý xây d ng máy tính đi n tự ệ ử
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.1. Các nguyên lý xây d ng máy tính đi n tự ệ ử
Ví d v tình tr ng r i r c c a đ i l ng v t lý theo ụ ề ạ ờ ạ ủ ạ ượ ậ
nguyên lý s đ c th hi n trong b ng 1 – 01.ố ượ ể ệ ả
Linh kiện Đại lượng vật lý Trạng thái 1 Trạng thái 2
Chuyển mạch điện tử Dòng điện Có (nối mạch) Không (ngắt mạch)
Lõi ferit Trường từ tính Tồn tại Đảo từ (đảo hướng)
Điôt/Transitor Dòng điện Dẫn điện Không dẫn điện
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.1. Các nguyên lý xây d ng máy tính đi n tự ệ ử
Thí d v đ i l ng v t lý bi n đ i liên t c theo ụ ề ạ ượ ậ ế ổ ụ
nguyên lý t ng t đ c th hi n trong b ng 1 - 02.ươ ự ượ ể ệ ả
Thiết bị Đại lượng vật lý
Thước tính Chiều dài
MTĐT tương tự Điện áp
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
Ph ng pháp phân lo i theo nguyên lý xây d ng máy ươ ạ ự
tính đi n t :ệ ử
* Máy tính s (Digital Computer)ố
Máy tính s là lo i máy tính s d ng các đ i l ng v t ố ạ ử ụ ạ ượ ậ
lý bi n thiên r i r c (d ng s ) đ bi u di n các đ i l ng c n ế ờ ạ ạ ố ể ể ễ ạ ượ ầ
tính toán.

CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
* Máy tính s (Digital Computer)ố
+ Phân lo i máy tính s theo cách th c thi hành ch ng trình:ạ ố ự ươ
- Máy tính s liên ti pố ế
- Máy tính s song songố
- Máy tính s liên ti p - song songố ế
Ngày nay, các c ch th c hi n song song đ c áp d ng các ơ ế ự ệ ượ ụ ở
m c đ khác nhau đ nâng cao t c đ ho t đ ng chung c a ứ ộ ể ố ộ ạ ộ ủ
MTĐT
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
+ Phân lo i máy tính s theo nhi m v mà ng i thi t k đ nh ạ ố ệ ụ ườ ế ế ị
ra
- Máy tính s chuyên d ngố ụ
- Máy tính s đa năng: có t p l nh t ng đ i l n; kích ố ậ ệ ươ ố ớ
th c các thanh ghi b ng b i s c a 8 bit; các thi t b nh có ướ ằ ộ ố ủ ế ị ớ
th nh n vào, l u tr và đ a ra các s li u, k t qu và ch ng ể ậ ư ữ ư ố ệ ế ả ươ
trình; giao di n gi a ng i và máy thu n ti nệ ữ ườ ậ ệ
* Máy tính s (Digital Computer)ố
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
Máy tính t ng t là lo i máy tính s d ng các đ i ươ ự ạ ử ụ ạ
l ng v t lý bi n thiên liên t c đ bi u di n các đ i l ng c n ượ ậ ế ụ ể ể ễ ạ ượ ầ

tính toán
* Máy tính t ng t (Analog Computer)ươ ự
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
Mô hình hóa (modelling): quá trình v t lý đ c thay th ậ ượ ế
b ng mô hình đi n có các đ c tính t ng t .ằ ệ ặ ươ ự
u đi m: v n hành thu n ti n, đ a ra k t qu d i Ư ể ậ ậ ệ ư ế ả ướ
d ng đ th , th i gian c c kỳ ng n.ạ ồ ị ờ ự ắ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
Nh c đi m: đ chính xác không cao, ho t đ ng không ượ ể ộ ạ ộ
m m d o, kh năng gi i bài toán ph thu c vào ph n c ng c a ề ẻ ả ả ụ ộ ầ ứ ủ
máy, đ c s d ng cho nh ng ng d ng có tính ch t chuyên ượ ử ụ ữ ứ ụ ấ
bi t.ệ
* Máy tính t ng t (Analog Computer)ươ ự
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
MTS gi i đ c h u nh m i lo i bài toán toán h c và các ả ượ ầ ư ọ ạ ọ
tính toán logic ph c t p v i t c đ th c hi n, đ chính xác và ứ ạ ớ ố ộ ự ệ ộ
đ tin c y ngày càng cao. ộ ậ
1.1. NH NG KHÁI NI M VÀ NGUYÊN LÝ C B NỮ Ệ Ơ Ả
1.1.2. Nguyên lý xây d ng và s phân lo i máy tính đi n tự ự ạ ệ ử
1.1.2.2. Phân lo i máy tính đi n tạ ệ ử
Là lo i máy tính k t h p nguyên lý s và t ng t . Trong ạ ế ợ ố ươ ự
quá trình tính toán, hai n a này truy n d li u cho nhau thông ử ề ữ ệ
qua các b chuy n đ i (converter). ộ ể ổ
* Máy tính lai (Hybrid Computer)
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
Vi c đ ng b ho t đ ng c a hai n a có th do m t đ n ệ ồ ộ ạ ộ ủ ử ể ộ ơ
v đi u khi n riêng ho c do đ n v đi u khi n c a máy tính s ị ề ể ặ ơ ị ề ể ủ ố
đ m nhi m.ả ệ

1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.1. Th h s không - Máy tính c khí (1642 - 1945)ế ệ ố ơ
Blases Pascal (1642)
Baron Gottfried
von Leibniz (1672)
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.1. Th h s không - Máy tính c khí (1642 - 1945)ế ệ ố ơ
Charles Babbage
(Analitical Engine)
- “the store”
- “the mill”
- “the input section”
- “the output section”
Ông tổ của máy tính số hiện đại
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.1. Th h s không - Máy tính c khí (1642 - 1945)ế ệ ố ơ
Konrad Zuse (1930)
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Thiết bị mã hóa ENIGMA của
Đức
Máy tính COLOSSUS giải mã của Anh
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)

Máy tính điện tử đầu tiên ENIAC (1946) - Mauchley và Eckert
-
18.000 đèn điện tử
-
1500 rơ - le
-
Trọng lượng: 30 tấn
-
Công suất: 140KW
-
Thanh ghi: 20 thanh
-
Switch: 6000
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Máy tính điện tử đầu tiên đưa vào hoạt động EDSAC (1949) - Maurice
Wilkes
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Máy tính điện tử ILLIAC - Đại học Tổng hợp Illinois
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Máy tính điện tử EDVAC - Mauchley và Eckert
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ

1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Máy tính điện tử IAS - John von Neumann
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.2. Th h th nh t - Máy tính dùng đèn đi n t (1945 - ế ệ ứ ấ ệ ử
1955)
Máy tính von Neumann cổ điển
- Bộ nhớ (memory)
-
Đơn vị số học và logic
- Đơn vị điều khiển
-
Thiết bị vào
- Thiết bị ra
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ
1.2. NH NG C T M C L CH S TRONG LĨNH V C KTMTỮ Ộ Ố Ị Ử Ự
1.2.3. Th h th hai - Máy tính dùng Transistor (1955 - 1965)ế ệ ứ
John Barden, Walter Brattain và William Shockley đã sáng chế ra transistor
ở phòng thí nghiệm Bell năm 1948
CH NG ƯƠ 1: M Đ UỞ Ầ