(NB) Giáo trình Kiến trúc máy tính với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày lịch sử của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại máy tính; Mô tả thành phần cơ bản của kiến trúc máy tính, các tập lệnh; Các kiểu kiến trúc máy tính: mô tả kiến trúc, các kiểu định vị; Giải thích cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TẠ VĂN BẰNG (Chủ biên) BÙI VĂN CÔNG – NGUYỄN ANH DŨNG GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, nhu cầu giáo trình dạy nghề để phục vụ cho trường đào tạo dạy nghề phạm vi toàn quốc ngày tăng, đặc biệt giáo trình đảm bảo tính khoa học, hệ thống phù hợp với điều kiện thực tế công tác dạy nghề nước ta Giáo trình “Kiến trúc máy tính ” biên soạn theo kế hoạch đào tạo chương trình mơn học phù hợp với trường dạy nghề Giáo trình biên soạn dựa sở đúc rút kinh nghiệm giáo trình “Kiến trúc máy tính ” kinh nghiệm nhiều năm giảng dạy mơn chun nghành điện Ngồi biên soạn tác giả tham khảo số tài liệu lưu hành, giáo trình không sâu mặt lý luận mà ý đến tính tốn, ứng dụng kỹ thuật phục vụ hoạt động sản xuất dạy học Mặc dù nhóm biên soạn cố gắng phát triển giáo trình cho phù hợp hiệu với sinh viên trung cấp nghề Cơ điện tử, chắn cịn nhiều thiếu sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,ngày tháng năm 2019 Chủ biên: Tạ Văn Bằng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Chương Tổng quan 1.1 Các hệ máy tính 1.2 Phân loại máy tính 10 1.3 Thông tin mã hóa thơng tin 12 Chương 17 Kiến trúc phần mềm xử lý 17 2.1 Thành phần máy tính 17 2.2 Tập lệnh 20 2.3 Kiến trúc RISC 24 Chương 26 Tổ chức nhớ 26 3.1 Đường liệu 26 3.2 Bộ điều khiển 27 3.3 Diễn tiến thi hành lệnh mã máy 30 3.4 Ngắt 32 3.5 Kỹ thuật ống dẫn 34 3.6 Siêu ống dẫn 35 Chương 36 Bộ nhớ 36 4.1 Các loại nhớ 36 4.2 Các cấp nhớ 40 4.3 Truy cập liệu nhớ 42 4.4 Bộ nhớ Cache 43 Chương 49 Thiết bị lưu trữ 49 5.1 Đĩa từ 49 5.2 Đĩa quang 51 5.3 Các loại thẻ nhớ 52 5.4 Các chuẩn Bus 52 Chương 57 Ngôn ngữ Assembly 57 6.1 Tổng quan 57 6.2 Cấu trúc chương trình 58 6.3 Các lệnh điều khiển 64 Tài liệu tham khảo 81 GIÁO TRÌNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Tên mơn học: Kiến trúc máy tính Mã số mơn học: MH 17 Thời gian môn học: 45 ( LT: 22 ; TH: 20 giờ; KT: ) I Vị trí, tính chất mơn học: Vị trí : Là môn học kỹ thuật sở Môn học bố trí học trước mơn học, mơ đun: Anh văn chuyên nghề, Tin học đại cương môn học/mô đun chun mơn nghề Tính chất : Là mơn học bắt buộc chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử II Mục tiêu mơn học: - Trình bày lịch sử máy tính, hệ máy tính cách phân loại máy tính - Mơ tả thành phần kiến trúc máy tính, tập lệnh Các kiểu kiến trúc máy tính: mơ tả kiến trúc, kiểu định vị - Giải thích cấu trúc xử lý trung tâm: tổ chức, chức nguyên lý hoạt động phận bên xử lý - Mô tả diễn tiến thi hành lệnh mã máy số kỹ thuật xử lý thông tin: ống dẫn, siêu ống dẫn, siêu vơ hướng - Trình bày chức ngun lý hoạt động cấp nhớ, phương pháp an toàn liệu thiết bị lưu trữ ngoài; - Giải thích tập lệnh Assembly - Chủ động sáng tạo học tập III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian Thời gian TT Tên chương mục Chương 1:Tổng quan Thực hành/ thực tập/thí Tổng Lý Kiểm nghiệm số thuyết tra /bài tập/ thảo luận 2 4 1.Các hệ máy tính 2.Phân loại máy tính 3.Thơng tin mã hóa thơng tin Chương 2: Kiến trúc phần mềm xử lý 1.Thành phần máy tính 2.Tập lệnh 3.Kiến trúc RISC Kiểm tra Chương : Tổ chức xử lý 1.Đường liệu 2Bộ điều khiển 3.Diễn tiến thi hành lệnh mã máy 4.Ngắt 5.Kỹ thuật ống dẫn 6.Siêu ống dẫn Kiểm tra Chương : Bộ nhớ 1.Các loại nhớ 2.Các cấp nhớ 3.Truy cập liệu nhớ 4.Bộ nhớ Cache Kiểm tra Chương : Thiết bị lưu trữ 16 1.Đĩa từ 2.Đĩa quang 3.Các loại thẻ nhớ 4.Các chuẩn BUS Kiểm tra Chương : Ngôn ngữ Assembly 1.Tổng quan 2.Cấu trúc chương trình 3.Các lệnh điều khiển 4.Ngăn xếp thủ tục Kiểm tra Cộng : 45 22 20 Chương Tổng quan Mục tiêu - Trình bay lịch sử phát triển thành tựu máy tính - Mơ tả thành phần máy tính - Trình bày cách biến đổi hệ thống số, bảng mã thông dụng dùng để biểu diễn ký tự - Chủ động sáng tạo học tập 1.1 Các hệ máy tính Thế hệ Khoảng thời gian Công nghệ 1940 – 1956 Đèn điện tử chân không(Vacuum Tubes ) 1956 – 1963 Transistors 1964 – 1971 Mạch tích hợp (Integrated Circuits) 1971 – Vi xử lý (Microprocessors) 1.1.1.Thế hệ Hình 1.1 Thế hệ máy tính a.Máy tính ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer Do John Mauchly John Presper Eckert Đại học Pennsylvania thiết kế Đặc điểm: Dài 20 mét, cao 2,8 mét rộng vài mét, nặng 30 18.000 đèn điện tử 1.500 rơle Tiêu thụ 140KW 5000 phép cộng/giây Xử lý theo số thập phân Lập trình cách thiết lập vị trí chuyển mạch cáp nối b.Máy tính von Neumann Máy tính IAS (Princeton Institute for Advanced Studies) Máy tính von Neumann sở cho kiến trúc máy tính đại 1.1.2 Thế hệ Hình 1.2 Máy tính Von Neuman Thay đèn điện tử transistor lưỡng cực Kích thước máy tính giảm, rẻ tiền hơn, tiêu tốn lượng Nổi tiếng máy PDP-1 DEC IBM 7094 Ngơn ngữ lập trình cấp cao (FORTRAN) hệ điều hành kiểu (Batch Processing) sử dụng 1.1.3 Thế hệ Hình 1.3 máy tính hệ Nhiều transistor phần tử khác tích hợp chip bán dẫn Mạch tích hợp mật độ thấp SSI (Small Scale Integration) chứa vài chục transistor AND (lệnh VÀ) OR (lệnh HOẶC) XOR (lệnh HOẶC LOẠI) NEG (lệnh lấy số bù ) Hình 2.1:Minh hoạ lệnh dịch chuyển quay vòng - Các lệnhdịch chuyển số học logic (SHIFT ),quay vòng (ROTATE) Cho kiến trúc kiểu RISC,ta có: SLL(shift left logical:dịch trái logic) SRL(shif tright logical:dịch phải logic) SRA(shift right arithemtic:dịch phải số học) * Lệnh có điều kiện Lệnh có điều kiện có dạng: Nếuthìnếu khơng (IFTHENELSE) Lệnh buộc phải ghi nhớ điều kiện nhảy vòng điều kiện thoả 21 a)Ghi nhớ điều kiện Số giữ Toán hạng nguồn ALU Kết Toán hạng Bit S nguồn BitZ Bit OVF Bit C Hình 2.2 Bit trạng thái mà ALU tạo Có hai kỹ thuật để ghi nhớ bit trạng thái: Cách thứ nhất: Ghi trạng thái ghi đa dụng Ví dụ: Lệnh CMPRK,Ri, Rj Lệnh làm phép tính trừ Ri – Rj mà khơng ghi kết phép trừ, mà lại ghi bit trạng thái vào ghi Rk Thanh ghi dùng cho lệnh nhảy có điều kiện, Điểm lợi kỹ thuật giúp lưu trữ nhiều trạng thái sau nhiều phép tính để dùng sau Điểm bất lợi phải dùng ghi đa dụng để ghi lại trạng thái sau phép tính mà số ghi lại bị giới hạn 32 xử lý đại Cách thứ 2: để bit trạng thái vào ghi đặc biệt gọi ghi trạng thái Vấn đề lưu giữ nội dung ghi giải nhiều cách Trong kiến trúc SPARC, có số giới hạn lệnh phép thay đổi ghi trạng thái Ví dụ: lệnh ADDCC, SUBCC Lệnh thực phép tính cộng ADD phép tính trừ SUB làm thay đổi ghi trạng thái Trong kiến trúc Power PC, ghi trạng thái phân thành trường , trường bit, ghi phân thành ghi trạng thái 22 b) Nhảy vòng Các lệnh nhảy nhảy vịng có điều kiện, thực lệnh nhảy điều kiện thỏa mãn Trong trường hợp ngược lại, việc thực chương trình tiếp tục với lệnh sau Lệnh nhảy xem xét ghi trạng thái nhảy điều kiện nêu lên lệnh Chúng ta xem ví dụ thực lệnh nhảy có điều kiện Giả sử trạng thái sau xử lý thi hành tác vụ, lưu trữ ghi, xử lý thành lệnh sau: 1.CMPR4,R1,R2 : Lệnh so sánh R1 R2 cách trừ R1 cho R2 lưu trữ trạng thái R4 2.BGTR4,+2 : Nhảy bỏ lệnh R1 > R2 3.ADDR3,R0,R2 4.BRA+1 : Chuyển nội dung R0, R2 vào R3 : nhảy bỏ lệnh 5.ADDR3,R0,R1 : chuyển nội dung R1 vào R3 23 Hình 2.3: Gọi thủ tục trở thực xong thủtục 2.2.2 Tập lệnh xử lý 8086/8088 * Chip 8086 Chip 8086 bắt đầu phát triển từ năm 1978 đưa thị trường năm 1980 Đây xử lý 16 bit, ghi bên 16 bit xử lý 16 bit số liệu lúc * Chip 8088 Ra đời sau chip 8086, có cấu trúc bên tập lệnh hoàn toàn giống 8086, khác kênh truyền số liệu với giới bên Tập lệnh xử lý 8086/8088 làm phép tính số học với số ngun, khơng thực phép tính số học với số dấu phẩy động (số thực) cách trực tiếp Khi cần làm phép tính số học với số dấu phẩy động sử dụng giải pháp phần mềm, cách lập chương trình Đây giải pháp dùng nhiều nhất, chương trình tạo kết dấu phẩy động phép tính logic số học số nguyên 2.3 Kiến trúc RISC Ví dụ chương trình dịch biết sử dụng ghi khơng có khác biệt đáng kể sử dụng ô nhớ cho vi chương trình hay nhớ cho chương trình Điều dẫn tới việc đưa vào khái niệm máy tính với tập lệnh rút gọn RISC vào đầu năm 1980 Các máy RISC dựa chủ yếu tập lệnh cho phép thực kỹ thuật ống dẫn cách thích hợp cách thiết kế lệnh có chiều dài cố định, có định dạng đơn giản, dễ giải mã 24 Bộxửlý IBM801 RISC1 MIPS Nămsảnxuất 1980 1982 1983 Sốlệnh 120 39 55 Dunglượngbộnhớ 0 vichươngtrình Độdàilệnh(tính bằngbit) 32 32 32 Kỹthuậtchếtạo ECLMSI NMOSVLSI NMOSVLSI Cáchthựchiệnlệnh Thanhghi-thanhghi Thanhghi-thanhghi Thanhghi-thanhghi Bảng 2.2:Đặc tính ba mẫu máy RISC Trước điều lợi khơng chối cãi được, kiến trúc RISC có số bất lợi: Các chương trình dài so với chương trình viết cho xử lý CISC Điều nguyên nhân sau : + Cấm thâm nhập nhớ tất lệnh ngoại trừ lệnh đọc ghi vào nhớ Do ta buộc phải dùng nhiều lệnh để làm cơng việc định + Cần thiết phải tính địa hiệu dụng khơng có nhiều cách định vị + Tập lệnh có lệnh nên lệnh khơng có sẵn phải thay chuỗi lệnh xử lý RISC Các chương trình dịch gặp nhiều khó khăn có lệnh làm cho có lựa chọn để diễn dịch cấu trúc chương trình gốc Sự cứng nhắc kỹ thuật ống dẫn gây khó khăn Có lệnh trợ giúp cho ngôn ngữ cấp cao Các xử lý CISC trợ giúp mạnh ngôn ngữ cao cấp nhờ có tập lệnh phức tạp Hãng Honeywell chế tạo máy có lệnh cho động từ ngôn ngữ COBOL Các tiến gần cho phép xếp đặt vi mạch, xử lý RISC nhiều tốn tử chun dùng Thí dụ, xử lý 860 Intel bao gồm xử lý RISC, làm tính với số lẻ tạo tín hiệu đồ hoạ 25 Chương Tổ chức nhớ Mục tiêu - Trình bày nhiệm vụ cách tổ chức đường liệu xử lý - Mô tả nguyên tắc vận hành điều khiển điện tử, điều khiển vi chương trình - Trình bày nhiệm vụ ngắt tiến trình thi hành lệnh truy mã máy - Kỹ thuật xử lý thông tin: ỗng dẫn, siêu ống dẫn - Chủ động sáng tạo học tập 3.1 Đường liệu 3.1.1.Các thành phần đường dẫn liệu Phần đường dẫn liệu gồm: Đơn vị số học lôgic (ALU: Arithmetic and Logic Unit) Các mạch dịch Các ghi Các đường nối kết phận Phần chứa hầu hết trạng thái xử lý Ngoài ghi tổng quát, phần đường dẫn liệu chứa ghi đếm chương trình (PC: Program Counter), ghi trạng thái (SR: Status Register), ghi đệm TEMP (Temporary), ghi địa nhớ (MAR: Memory Address Register), ghi số liệu nhớ (MBR: Memory Buffer Register), đa hợp (MUX: Multiplexor), điểm cuối kênh liệu - CPU nhớ, với nhiệm vụ lập thời biểu truy cập nhớ từ CPU kênh liệu, hệ thống bus nguồn (S1, S2) bus kết (Dest) 3.1.2 Nhiệm vụ đường dẫn liệu Nhiệm vụ phần đường dẫn liệu đọc toán hạng từ ghi tổng quát, thực phép tính tốn hạng làm tính luận lý ALU lưu trữ kết ghi tổng quát Ở ngã vào ngã ghi tổng quát có mạch chốt A, B, C Thông thường, số lượng ghi tổng quát 32 Phần đường liệu chiếm phân nửa diện tích xử lý phần dễ thiết kế cài đặt xử lý 26 Hình 3.1: Tổ chức xử lý điển hình (Các đường khơng liên tục đường điều khiển) 3.2 Bộ điều khiển 3.2.1 Chức điều khiển Điều khiển nhận lệnh từ nhớ đưa vào ghi lệnh Tăng nội dung PC để trỏ sang lệnh Giải mã lệnh nhận để xác định thao tác mà lệnh yêu cầu Phát tín hiệu điều khiển thực lệnh Nhận tín hiệu yêu cầu từ bus hệ thống đáp ứng với yêu cầu 27 Bộ điều khiển tạo tín hiệu điều khiển di chuyển số liệu (tín hiệu di chuyển số liệu từ ghi đến bus tín hiệu viết vào ghi), điều khiển tác vụ mà phận chức phải làm (điều khiển ALU, điều khiển đọc viết vào nhớ ) Bộ điều khiển tạo tín hiệu giúp lệnh thực cách 3.2.2 Các phương pháp thiết kế điều khiển a) Bộ điều khiển vi chương trình (Microprogrammed Control Unit) Hình 3.2: Nguyên tắc vận hành điều khiển dùng vi chương trình Bộ nhớ vi chương trình (ROM) lưu trữ vi chương trình (microprogram) Một vi chương trình bao gồm vi lệnh (microinstruction) Mỗi vi lệnh mã hoá cho vi thao tác (microoperation) Để hoàn thành lệnh cần thực một vài vi chương trình Tốc độ chậm 28 b) Bộ điều khiển dùng mạch điện tử Để hiểu vận hành điều khiển mạch điện tử, xét đến mô tả Automate trạng thái hữu hạn: có nhiều hệ thống hay nhiều thành phần mà thời điểm xem xét có trạng thái (state) Mục đích trạng thái ghi nhớ có liên quan q trình hoạt động hệ thống Vì có số trạng thái định nên nói chung khơng thể ghi nhớ hết toàn lịch sử hệ thống, phải thiết kế cẩn thận để ghi nhớ quan trọng Ưu điểm hệ thống (chỉ có số hữu hạn trạng thái) cài đặt hệ thống với lượng tài nguyên cố định Chẳng hạn, cài đặt Automate trạng thái hữu hạn phần cứng máy tính dạng mạch điện hay dạng chương trình đơn giản, đó, có khả định biết lượng giới hạn liệu cách dùng vị trí đoạn mã lệnh để đưa định Hình 3.3: Nguyên tắc vận hành điều khiển dùng mạch điện tử Hình 3.3 cho thấy nguyên tắc điều khiển mạch điện Các đường điều khiển phần đường số liệu ngã nhiều Automate trạng thái hữu hạn Các ngã vào Automate gồm có ghi lệnh, ghi chứa lệnh phải thi hành thông tin từ đường số liệu Ứng với cấu hình đường vào trạng thái tại, Automate cho trạng thái tương lai đường tương ứng với trạng thái Automate cài đặt dạng hay nhiều mạch mảng logic lập trình (PLA: Programmable Logic Array) mạch logic ngẫu nhiên 29 Kỹ thuật điều khiển đơn giản hữu hiệu lệnh có chiều dài cố định, có dạng thức đơn giản Nó dùng nhiều xử lý RISC 3.3 Diễn tiến thi hành lệnh mã máy 3.3.1 Đọc lệnh MAR ← PC IR ← M[MAR] Thanh ghi PC chứa địa lệnh Địa chuyển vào ghi MAR Địa đưa lên bus địa Đơn vị điều khiển yêu cầu đọc nhớ Kết đưa lên data bus, chép vào ghi MBR, đưa vào ghi IR Hình 3.4:Sơ đồ mơ tả q trình đọc lệnh 3.3.2 Giải mã lệnh Lệnh từ ghi lệnh IR đưa đến đơn vị điều khiển Đơn vị điều khiển tiến hành giải mã lệnh để xác định thao tác phải thực Giải mã lệnh xảy bên CPU 30 3.3.3 Nhận liệu Giai đoạn thường dùng cho lệnh nạp liệu, lưu liệu lệnh nhảy Nhận liệu trực tiếp: CPU đưa địa toán hạng bus địa CPU phát tín hiệu điều khiển đọc Tốn hạng đọc vào CPU Tương tự nhận lệnh Nhận liệu gián tiếp: Hình 3.5: Sơ đồ tả nhận tốn hạng gián tiếp Q trình nhận liệu gián tiếp: CPU đưa địa bus địa CPU phát tín hiệu điều khiển đọc Nội dung ngăn nhớ đọc vào CPU, địa toán hạng Địa CPU phát bus địa để tìm tốn hạng CPU phát tín hiệu điều khiển đọc Tốn hạng đọc vào CPU 3.3.4 Thực lệnh Có nhiều dạng tuỳ thuộc vào lệnh Có thể là: 31 Đọc/Ghi nhớ Vào/Ra Chuyển ghi Thao tác số học/logic Chuyển điều khiển (rẽ nhánh) 3.3.5 Lưu trữ kết Rd ← Ngã ALU Rd ← MBR CPU đưa địa bus địa CPU đưa liệu cần ghi bus liệu CPU phát tín hiệu điều khiển ghi Dữ liệu bus liệu copy đến vị trí xác định Lưu trữ kết ghi đích Hình 3.6: Sơ đồ mơ tả q trình lưu kết 3.4 Ngắt Khái niệm chung ngắt: Ngắt chế cho phép CPU tạm dừng chương trình thực để chuyển sang thực chương trình khác, gọi chương trình phục vụ ngắt Phần lớn nhà sản xuất máy tính (ví dụ IBM, INTEL) dùng từ ngắt quãng để ám kiện này, nhiên số nhà sản xuất khác dùng từ “ngoại lệ”, “lỗi”, “bẩy” để định tượng 32 Bộ điều khiển CPU phận khó thực ngắt quãng phần khó thực điều khiển Để nhận biết ngắt quãng lúc thi hành lệnh, ta phải biết điều chỉnh chu kỳ xung nhịp điều ảnh hưởng đến hiệu máy tính Các loại ngắt Người ta nghỉ “ngắt quãng” để nhận biết sai sót tính tốn số học, để ứng dụng cho tượng thời gian thực Bây giờ, ngắt quãng dùng cho công việc sau đây: Ngắt lỗi thực chương trình, ví dụ: tràn số, chia cho Ngắt lỗi phần cứng, ví dụ lỗi nhớ RAM Ngắt mơ-đun vào-ra phát tín hiệu ngắt đến CPU yêu cầu trao đổi liệu Người lập trình muốn dùng dịch vụ hệ điều hành Báo tràn số liệu tính tốn số học Trang nhớ thực khơng có nhớ Báo vi phạm vùng cấm nhớ Báo dùng lệnh khơng có tập lệnh Báo điện bị cắt Dù ngắt quãng không xảy thường xuyên xử lý phải thiết kế cho lưu giữ trạng thái trước nhảy phục vụ ngắt quãng Sau thực xong chương trình phục vụ ngắt, xử lý phải khôi phục trạng thái để tiếp tục cơng việc Hoạt động ngắt Để đơn giản việc thiết kế, vài xử lý chấp nhận ngắt sau thực xong lệnh chạy Khi ngắt xảy ra, xử lý thi hành bước sau đây: Thực xong lệnh làm Lưu trữ trạng thái Nhảy đến chương trình phục vụ ngắt Khi chương trình phục vụ chấm dứt, xử lý khôi phục lại trạng thái cũ tiếp tục thực chương trình mà thực bị ngắt Sơ đồ mô tả hoạt động ngắt 33 Hình 3.7: Sơ đồ mơ tả chu trình ngắt Nội dung đếm chương trình PC (địa trở sau ngắt) đưa bus liệu CPU đưa địa (thường lấy từ trỏ ngăn xếp SP) bus địa CPU phát tín hiệu điều khiển ghi nhớ Địa trở bus liệu ghi vị trí xác định (ở ngăn xếp) Địa lệnh chương trình điều khiển ngắt nạp vào PC 3.5 Kỹ thuật ống dẫn Đây kỹ thuật làm cho giai đoạn khác nhiều lệnh thi hành lúc Ví dụ: Chúng ta có lệnh đặn, lệnh thực khoảng thời gian Giả sử, lệnh thực giai đoạn giai đoạn thực chu kỳ xung nhịp Các giai đoạn thực lệnh là: lấy lệnh (IF: Instruction Fetch), giải mã (ID: Instruction Decode), thi hành (EX: Execute), thâm nhập nhớ (MEM: Memory Access), lưu trữ kết (RS: Result Storing) Hình 3.8 cho thấy chu kỳ xung nhịp, xử lý thực lệnh (bình thường lệnh thực chu kỳ) 34 Chuỗi lệnh Chu kỳ xung nhịp Lệnh thứ i Lệnh thứ i+1 Lệnh thứ i+2 Lệnh thứ i+3 Lệnh thứ i+4 IF ID IF EX ID IF MEM EX ID IF RS MEM EX ID IF RS MEM RS EX MEM RS ID EX MEM RS Hình 3.8.Các giai đoạn khác nhiều lệnhđược thi hànhcùngmột lúc 3.6 Siêu ống dẫn Máy tính có kỹ thuật siêu ống dẫn bạc n cách chia giai đoạn kỹ thuật ống dẫn đơn giản, giai đoạn thực khoảng thời gian Tc, thành n giai đoạn thực khoảng thời gian Tc/n Độ hữu hiệu kỹ thuật tương đương với việc thi hành n lệnh chu kỳ Tc Hình 3.9 trình bày thí dụ siêu ống dẫn bậc , có so sánh với siêu ống dẫn đơn giản Hình 3.9: Siêu ống dẫn bậc so với siêu ống dẫn đơn giản Trong khoảng thời gian Tc, máy có siêu ống dẫn làm lệnh thay lệnh máy có kỹ thuật ống dẫn đơn giản 35 ... tính 1. 2 Phân loại máy tính 10 1. 3 Thơng tin mã hóa thơng tin 12 Chương 17 Kiến trúc phần mềm xử lý 17 2 .1 Thành phần máy tính 17 2.2 Tập lệnh... tính, hệ máy tính cách phân loại máy tính - Mô tả thành phần kiến trúc máy tính, tập lệnh Các kiểu kiến trúc máy tính: mơ tả kiến trúc, kiểu định vị - Giải thích cấu trúc xử lý trung tâm: tổ chức,... song mức độ cao 1. 2 Phân loại máy tính - Máy chủ (Server) - Máy để bàn (Desktop) - Máy trạm (Workstation) - Thiết bị di động (Portable Devices) 10 1. 2 .1 Máy chủ Là máy tính có cơng cao (high performance),