Slide kiến trúc máy tính chương 1 giới thiệu

.c
om

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

TỔNG QUAN

1
CuuDuongThanCong.com

/>

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

MÁY TÍNH

2
CuuDuongThanCong.com

/>

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

MƠ HÌNH PHÂN LỚP CỦA
1 HỆ THỐNG MÁY TÍNH

3
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH &
TỔ CHỨC MÁY TÍNH
 Kiến trúc máy tính: những đặc tả hệ thống mà lập

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

trình viên có thể quan sát đƣợc.
 Tổ chức máy tính: các đơn vị vận hành và sự kết
nối giữa chúng nhằm hiện thực hóa những đặc tả
về kiến trúc.

4
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG
CỦA MÁY TÍNH

 Cấu trúc: cách thức các thành phần hệ thống liên

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

hệ với nhau.
 Chức năng: hoạt động của mỗi thành phần riêng
lẻ với tƣ cách là một phần của cấu trúc.

5
CuuDuongThanCong.com

/>

an

co

ng

.c
om

CHỨC NĂNG

Kỹ thuật
điều khiển

du
o

ng

th

Di chuyển
dữ liệu

Lƣu trữ
dữ liệu

cu

u

Xử lý

dữ liệu

6
CuuDuongThanCong.com

/>

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

CẤU TRÚC

7

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

CẤU TRÚC TỔNG QUAN
Máy tính

ng

Thiết bị ngoại vi

th

an

co

Đơn vị xử
lý trung
tâm

cu

u

du
o

ng

Máy tính

Các đƣờng liên lạc

Bộ nhớ
chính

Liên kết hệ
thống

Nhập/
Xuất

8
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

CẤU TRÚC CPU

ng

CPU

Registers

an

I/O

th

CPU

ng

System
Bus

Arithmetic
and
Logic Unit

co

Computer

cu

u

du
o

Memory

Internal CPU
Interconnection

Control
Unit

9
CuuDuongThanCong.com

/>

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

CẤU TRÚC CPU (TT)

10
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

CÔNG SUẤT CỦA BỘ VI XỬ LÝ
 Độ dài từ dữ liệu (4 bit đến 64 bit)

ng

 Khả năng đánh địa chỉ nhớ vật lý

co

 Tốc độ xử lý lệnh

cu

u

du
o

ng

th

an

MIPS = (fxN)/(M+T)
f: tần số làm việc của bộ VXL
N: số lƣợng các đơn vị ALU
M: số lƣợng vi lệnh
T: hệ số thời gian truy cập bộ nhớ

11
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

TỐC ĐỘ CỦA BỘ VI XỬ LÝ
 Tính bằng số lệnh thực hiện trong 1 giây

ng

 MIPS (Millions of Instructions Per Second)

co

 Bộ VXL hoạt động theo một xung nhịp có tần số

cu

u

du
o

ng

th

an

xác định. Tốc độ của bộ VXL đƣợc đánh giá gián
tiếp thông quan tần số xung nhịp.

12
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
 Tốc độ bộ VXL.

ng

 Cân đối hiệu suất.

cu

u

du
o

ng

th

an

co

 Cải thiện tổ chức và cấu trúc chip.

13
CuuDuongThanCong.com

/>

 Thế hệ thứ 1: vacuum tube

co

 Thế hệ thứ 3: SSI, MSI

ng

 Thế hệ thứ 2: transistor

.c
om

SƠ LƢỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

cu

u

du
o

ng

th

an

 Thế hệ thứ 4: LSI, VLSI, ULSI

14
CuuDuongThanCong.com

/>

co

ng

.c
om

STORED-PROGRAM &
GENERAL-PUSPOSE HARDWARE

Tuần tự các
chức năng số
học và luận lý

an

Các kết
quả

cu

u

du
o

ng

th

Dữ liệu

Phần cứng đƣợc xây dựng
từ các thành phần logic

15
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

STORED-PROGRAM &
GENERAL-PUSPOSE HARDWARE

an

co

ng

Các mã lệnh

cu

Dữ liệu

Tập tín hiệu
điều khiển

u

du
o

ng

th

Biên dịch

Các chức năng số
học và luận lý
tổng quát

Các kết quả

16
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

STORED-PROGRAM &
GENERAL-PUSPOSE HARDWARE
 Dữ liệu và mã lệnh đƣợc lƣu trữ trong một bộ

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

nhớ đọc – ghi.
 Nội dung trong bộ nhớ đƣợc định vị theo vị trí.
 Thực thi chƣơng trình theo kiểu tuần tự.

17
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

BỘ NHỚ MÁY TÍNH

 Chức năng: lƣu trữ chƣơng trình và dữ liệu.

ng

 Các thao tác cơ bản:

co

 Đọc (Read)

an

 Ghi (Write)

th

 Các thành phần chính:

ng

 Bộ nhớ trong (Internal Memory)

cu

u

du
o

 Bộ nhớ ngoài (External Memory)

18
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

BỘ NHỚ TRONG
 Chức năng và đặc điểm

ng

 Chứa thông tin mà CPU có thể trao đổi trực tiếp

co

 Tốc độ nhanh

an

 Dung lƣợng không lớn

th

 Sử dụng bộ nhớ bán dẫn: ROM, RAM

ng

 Các loại bộ nhớ trong:

du
o

 Bộ nhớ chính

cu

u

 Bộ nhớ cache

19
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

BỘ NHỚ CHÍNH
 Chứa các chƣơng trình và dữ liệu

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

đang đƣợc CPU sử dụng.
 Tổ chức thành các ngăn nhớ
đƣợc đánh địa chỉ.
 Ngăn nhớ thƣờng đƣợc tổ chức
theo byte.
 Nội dung của ngăn nhớ có thể
thay đổi, nhƣng địa chỉ vật lý của
ngăn nhớ luôn cố định.

20
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

BỘ NHỚ CACHE
 Bộ nhớ có tốc độ nhanh đƣợc đặt đệm giữa CPU



an

th

cu



ng



du
o



u



co

ng

và bộ nhớ chính nhằm tăng tốc độ CPU truy
nhập bộ nhớ.

Dung lƣợng nhỏ hơn bộ nhớ chính
Tốc độ nhanh hơn
Cache thƣờng đƣợc chia thành một số mức
Cache có thể đƣợc tích hợp trên chip vi xử lý.
Cache có thể có hoặc khơng.

21
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

BỘ NHỚ NGOÀI
 Chức năng và đặc điểm:

ng

 Lƣu trữ tài nguyên phần mềm của máy tính

co

 Đƣợc kết nối với hệ thống dƣới dạng các thiết bị

th

 Tốc độ chậm

ng

 Dung lƣợng lớn

an

vào/ra.

du
o

 Các loại bộ nhớ ngoài:

u

 Bộ nhớ từ: đĩa cứng, đĩa mềm

cu

 Bộ nhớ quang: CD, DVD

 Bộ nhớ bán dẫn: Flash disk, memory card
22
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

HỆ THỐNG VÀO/RA

an

 Vào dữ liệu (Input)

co

thế giới bên ngoài.
 Các thao tác cơ bản:

ng

 Chức năng: trao đổi thông tin giữa máy tính và

th

 Ra dữ liệu (Output)

ng

 Các thành phần chính:

du
o

 Các thiết bị ngoại vi (Peripheral Devices)

cu

u

 Các module vào/ra (IO Modules)

23
CuuDuongThanCong.com

/>

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

CẤU TRÚC CƠ BẢN
CỦA HỆ THỐNG VÀO/RA

24
CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

THIẾT BỊ VÀO/RA
 Chức năng: chuyển đổi dữ liệu giữa bên trong và

co

ng

bên ngồi máy tính.
 Các loại thiết bị ngoại vi cơ bản:

an

 Thiết bị vào: bàn phím, chuột, máy quét …

th

 Thiết bị ra: màn hình, máy in …

ng

 Thiết bị nhớ: các ổ đĩa …

cu

u

du
o

 Thiết bị truyền thông: MODEM …

25
CuuDuongThanCong.com

/>