Bài giảng Kiến trúc máy tính và hệ điều hành: Bài 1 của TS. Nguyễn Hồng Sơn giới thiệu nội dung về kiến trúc và tổ chức máy tính, chức năng máy tính, thành phần, lịch sử phát triển và giải pháp nâng cao chất lượng máy tính. Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết.
TS Nguyễn Hồng Sơn cu u du o ng th an co ng c om KIẾN TRÚC MÁY TÍNH & HỆ ĐIỀU HÀNH CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tài liệu tham khảo for Performance, 8th Edition, Prentice-Hall an Designing co ng William Stallings, Computer Organization and Architecture – th International, Inc cu u Vincent Heuring du o ng Principles of Computer Architecture, Miles Murdocca and CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om GIỚI THIỆU ng th an co ng Bài cu u du o Kiến trúc & Tổ chức máy tính CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổ chức Kiến trúc ng Hai thuật ngữ nhằm mô tả hệ thống máy tính cu u du o ng th an co Kiến trúc đề cập đến thuộc tính mà người lập trình nhận thấy được, ảnh hưởng trực tiếp đến thực thi chương trình (Instruction set, số bit biểu diễn data type, cấu I/O, addressing) Tổ chức máy tính đề cập đến đơn vị hoạt động liên kết chúng, thực đặc tả kiến trúc (chi tiết phần cứng, control signals, interfaces, memory technology) Ví dụ xây dựng multiply instruction CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Cấu trúc Chức cu u du o ng th an co ng Cấu trúc: cụ thể hóa thành phần mối liên hệ thành phần, thực cụ thể tổ chức máy tính Chức năng: hoạt động, thể vai trị cụ thể thành phần cấu trúc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Chức máy tính cu u du o ng th an co ng Data processing Data storage Data movement (I/O, peripheral, communication) Control CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguồn đích data Cơ cấu điều kieån cu u du o ng th an co ng c om Cơ cấu vận chuyển data Phương tiện lưu trữ data Phương tiện xử lý data CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Các thành phần co ng Có bốn thành phần chính: ng th an •CPU: Điều khiển hoạt động thực chức xử lý data du o •Main memory: Lưu trữ data cu u •I/O: vận chuyển data máy tính với bên •System interconnection: cung cấp chế truyền thông ba thành phần CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt th ng Communication line an co ng c om MT CPU System Interconnection Main memory u •Lưu trữ •Xử lý cu Máy tính du o Ngoại vi I/O 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Sơ lược lịch sử phát triển(tt) ng Thế hệ thứ hai: cu u du o ng th an co Transistor Multiplexer Lập trình mức cao Phần mềm hệ thống 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Mouse (1964) 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Sơ lược lịch sử phát triển (tt) ng Thế hệ thứ 3: co Mạch tích hợp (Integrated Circuits) du o ng th an SSI, MSI Microelectronics IBM/360, PDP-8( minicomputer đầu tiên, dùng bus) Luật Moore cu u Số lượng transistors microchip tăng lên gấp đôi sau 18-24 tháng Tốc độ microprocessor tăng lên gấp đôi sau 18-24 tháng Giá thành microchip giảm nửa sau 18-24 tháng Tham khảo: http://www.intel.com/intel/museum/25anniv/hof/moore.htm 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Sơ lược lịch sử phát triển (tt) co cu u du o Các hệ sau ng th an LSI, VLSI, ULSI Semiconductor Memory Microprocessor ng Thế hệ thứ 4: 21 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 23 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Sơ đồ kiến trúc PIII 24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 25 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 26 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Intel Core Dual 27 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Tốc độ vi xử lý c om Nâng cao chất lượng ng th an co Dự đoán nhánh Phân tích luồng số liệu Thực thi có dự báo cu u du o Cân đối hiệu suất Cải thiện tổ chức cấu trúc chip 28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 29 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu 30 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Giải pháp cân đối hiệu suất du o ng th an co ng Bộ nhớ lớn Cache Liên kết CPU-memory tốc độ cao Thiết kế cu u Tốc độ thiết bị Các ứng dụng thiết bị ngoại vi 31 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Cải thiện tổ chức cấu trúc chip du o ng th an co ng Tốc độ clock rate Kích thước tốc độ cache Kiến trúc song song Các hệ cu u Công suất Trễ (RC delay) Trễ truy xuất nhớ (Memory latency) 32 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... ng Bài cu u du o Kiến trúc & Tổ chức máy tính CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tổ chức Kiến trúc ng Hai thuật ngữ nhằm mô tả hệ thống máy tính cu u du o ng th an co Kiến. .. Pennsylvania thiết kế vào năm 19 43 hoàn thành vào ng năm 19 46 Đây máy tính khổng lồ với thể tích dài 20 mét, cao du o 2,8 mét rộng vài mét ENIAC bao gồm: 18 .000 đèn điện tử, 1. 500 cu u công tắc... Interconnection Main memory u •Lưu trữ •Xử lý cu Máy tính du o Ngoại vi I/O 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om cu u du o ng th an co ng Một máy tính có hay nhiều CPU Dung lượng nhớ