Kiến trúc máy tính

Kiế trúc máy tính Hà Lê Hồi Trung hoaitrunghl@gmail.com Phịng họ : B13.05 Thời gian: 15h05 – 17h20 Nội dung Mơn học • Lý thu ết: 30 tiết • Thự hành: 30 tiết • Đ h giá mơn họ : Thự hành Giữa kỳ Cuối kỳ • Khu ế khích lên ả g sữa tập • Nộp tập nhà đầu Nội dung Môn học • Chươ • Chươ • Chươ • Chươ • Chươ • Chươ • Chươ • Chươ g 01: Tổ g quan g 02: Các hệ số đế g 03: Tính toán hị phân g 04: Đại số Boole h số g 05: Các Mạ h số ả g 06: Tổ máy tính g 07: Bộ hớ máy tính g 08: Hệ thố g bus thiết ị goại vi Nội dung Mơn học • Chươ g 09: Giới thiệu hợp gữ • Chươ g 10: Lập trình ứ g dụ g Tài liệu tham khảo Tài liệu Kiế Trúc Máy Tính lưu hành ội ộ ThS Cao T ầ Bảo Thươ g, ThS Ngu ễ Quang Anh David A Patterson, John L Hennessy, Peter J Ashenden, James R Larus, Daniel J Sorin, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, Third Edition, Morgan Kaufmann 2005 David Money Harris, Sarah L Harris, Digital Design and Computer Architecture, Morgan Kaufmann 2007 PGS.TS Ngu ễ Hữu Phươ g, Mạch số, Nhà uất ả Thố g Kê 2001 Tố g Vă On, Hoàng Đứ Hải, Hợp ngữ lập trình ứng dụng, Nhà uất ả Giáo Dụ 2001 Chươ g : TỔNG QUAN Hà Lê Hồi Trung hoaitrunghl@gmail.com Mục tiêu • Nắ đượ • Nắ đượ • Nắ đượ ngày • Hiểu đượ ă g, ấu trúc ả máy tính lị h sử hệ thố g máy tính xu hướ g phát t iể hệ thố g máy tính hiệ đại mơ hình máy tính tiêu huẩ Von Neumann Nội dung • Khái iệ • Chứ ă g, ấu trúc • Lị h sử phát t iể • Kiế trúc Von neumann Khái iệ • Kiế trúc máy tính mơn họ hằ cung ấp kiế thứ ấu tạo bên máy tính (CPU, ộ hớ…), thành phầ goại vi cách hoạt độ g hệ thố g Chức ă g – cấu trúc • Hệ thố g máy tính hoạt độ g dựa việ thự hiệ tuầ tự lệ h liên tiếp Tập hợp lệ h đượ gọi tập lệ h 10 Chức ă g – cấu trúc • Các hệ thố g máy tính ngày đượ chia thành loại chính: đa hiệ hiệ 11 Chức ă g – cấu trúc • Máy Tính Cá Nhân • Hệ Thố g Nhúng 12 Lịch sử phát triể • Có hệ máy tính cho đế ngày nay: Máy tính máy tính họ Máy tính hệ I sử dụ g bóng đè chân khơng Máy tính hệ II sử dụ g transistor ( hất bán dẫ ) Máy tính hệ III sử dụ g vi h tích hợp Máy tính hệ IV tươ g tự hư máy tính hiệ đại ngày nay, có CPU hệ điều hành Thế hệ máy tính tươ g lai có ất hiều hướ g phát t iể 13 Lịch sử phát triể • Chiế máy tính hiế máy tính họ Pascal phát minh vào ă 1642 • Thự hiệ phép tính giả • Sử dụ g bánh ă g để thự hiệ việ tính tốn 14 Lịch sử phát triể • Chiế máy tính sử dụ g bóng đè chân khơng Colossus Anh • Chiế máy đượ hế tạo vào ă 1943 • Tác giả Alan Turing • Thế hệ hữ g hiế máy tính hiệ đại ngày 15 Lịch sử phát triể • Máy tính hệ II đ khắ phụ đượ hữ g khu ết điể bóng đè chân không ằ g cách sử dụ g transistor thay (transistor ấu tạo từ hất bán dẫ ) • Thế hệ ổi tiế g hất máy PDP-1 (đ sả phẩ DEC) IBM 7094 16 Lịch sử phát triể • Máy tính hệ III đ phát t iể khả ă g hất bán dẫ đầu sử dụ g vi h tích hợp (Integrated Circuit) • Tiêu iểu cho dịng hiế IBM 5100 đời vào ă 1975 • Chiế máy tính ũ g hình thành nên khái iệ máy tính cá nhân (Personal Computer) • Nă 1976, Apple I đời với 4K RAM 17 Lịch sử phát triể • Máy tính hệ IV máy tính hiệ đại ngày Nă 1981, máy IBM PC sở CPU Intel 8088 dùng hệ điều hành MS-DOS Microsoft đời • Các máy tính hiệ đại ngày theo xu hướ g giả hóa, đẹp hơ , ề hơ khả ă g di độ g cao Đặ t g cho dòng máy hiệ dịng AiO (All in One) máy tính ả g (Tablet) 18 Lịch sử phát triể • Tươ g lai???? robot thơng minh Smarthome máy tính lượ g tử 19 Kiế trúc Von neumann 20 Kiế trúc Von neumann • Ngun lý điều khiển ằng hương trình: máy tính thự hiệ ột cơng việ theo hươ g trình đượ đưa vào ộ hớ Nguyên lý đả ảo khả ă g thự hiệ tự độ g để giải u ết ột tốn máy tính điệ tử • Nguyên lý truy ập qua địa hỉ: đữ liệu hươ g trình khơng hỉ đị h ằ g giá t ị mà thông qua địa hỉ ộ hớ Nguyên lý đả ảo tính ề dẻo hươ g trình, thể hiệ thuật tốn khơng phụ thuộ vào giá t ị phát sinh hươ g trình 21 Kiế trúc Von neumann • Một số hượ điể mơ hình Von Neumann: Dữ liệu lệ h đượ lưu t ữ ột ộ hớ dễ gây hiệ tượ g ghẽ ổ chai Khơng có phân iệt rõ ràng liệu lệ h ộ hớ Không phù hợp với ngơn gữ lập trình ấp cao sử dụ g ả g đa hiều, danh sách liên kết Không thể phân iệt kiểu liệu (kiểu iế ) đượ lưu t ữ ộ hớ 22 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Hãy tóm tắt q trình phát t iể hệ thố g máy tính Mụ đí h hệ thố g máy tính (thế hệ I) đời gì? Vẽ mơ hình máy tính Von Neumann trình bày khu ết điể mơ hình 23 24 ... ? ?Máy tính máy tính họ ? ?Máy tính hệ I sử dụ g bóng đè chân khơng ? ?Máy tính hệ II sử dụ g transistor ( hất bán dẫ ) ? ?Máy tính hệ III sử dụ g vi h tích hợp ? ?Máy tính hệ IV tươ g tự hư máy tính. .. ấu trúc ả máy tính lị h sử hệ thố g máy tính xu hướ g phát t iể hệ thố g máy tính hiệ đại mơ hình máy tính tiêu huẩ Von Neumann Nội dung • Khái iệ • Chứ ă g, ấu trúc • Lị h sử phát t iể • Kiế trúc. .. cấu trúc • Các hệ thố g máy tính ngày đượ chia thành loại chính: đa hiệ hiệ 11 Chức ă g – cấu trúc • Máy Tính Cá Nhân • Hệ Thố g Nhúng 12 Lịch sử phát triể • Có hệ máy tính cho đế ngày nay: Máy