Bài giảng hệ thống máy tính chương 2 1 ts trần thị minh khoa

Chap2: TỔ CHỨC HỆ THỐNG MÁY TÍNH (computer systems organization) GV: TS Trần Thị Minh Khoa (chap2 Tanenbaum)(5t) CPU (Central Processing Unit)   Pipeline Primary Memory Secondary Memory I/O System    He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn (chap2 Tanenbaum)(5t) CPU (Central Processing Unit)   Pipeline Primary Memory Secondary Memory I/O System    He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1 CPU (Central Processing Unit) “bộ não” htmt Thực thi chương trình lưu nhớ Các thành phần kết nối bus    PC(program counter): trỏ đến dẫn lấy thực thi IR(intruction register): giữ dẫn thực thi   He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1.1 CPU Organazation He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1.2 Instruction Execution Steps Lấy dẫn từ nhớ vào ghi dẫn (instruction register) Chuyển trỏ chương trình (program counter) đến dẫn Xác định loại dẫn vừa lấy Nếu dẫn sử dụng “từ” (word) nhớ, xác định vị trí dẫn Lấy “từ” vào ghi CPU cần thiết Thực thi dẫn Quay lại bước để xử lý dẫn He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1.3 RISC versus CISC 1980: RISC (Reduce Instruction Set Computer) has simple instructions that can be executed in one cycle of a simple data path     Execute frequently used instructions efficiently and less frequently used instructions less efficiently Wins over CISC that takes multiple and longer cycles to execute a complex instruction May take 4-5 instructions to accomplish a complex operation CISC (Complex Instruction Set Computer) is still predominant in today’s market    Backward compatibility to early CISC computers Starting with 486, Intel CPUs contain a RISC core that executes the simplest (and typically most common) instructions in a single data path cycle, while interpreting the more complicated instructions in the usual CISC way He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1.4 Design Principles for Modern Computers Tất dẫn xử lý trực tiếp phần cứng Tối đa hoá tỷ lệ dẫn ban hành Các dẫn cần phải dễ dàng mã hoá Tải lưu trữ cần tham chiếu nhớ Cung cấp nhiều ghi      He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.1.5 Instruction-Level Parallelism Pipelining  He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn  Superscalar Architectures (1)  10 Dual pipeline CPU He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.2.3 Byte Ordering  The bytes in aword can be numbered from left-to-right or right-to-left 16 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.2.4 Error-Correcting Codes 17 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.2.5 Cache Memory 18 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.2.6 Memory Packaging and Types  SIMM (Single Inline Memory Module) or a DIMM (Dual Inline Memory Module), tuỳ thuộc vào số dòng kế nối hay bên bảng mạch 19 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn (chap2 Tanenbaum)(5t)  CPU (Central Processing Unit)     Pipeline Primary Memory Secondary Memory I/O System 20 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn Memory Hierarchies 21 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn Disk Categories 10 22 Magnetic Disks Floppy Disks IDE Disks SCSI Disks RAID CD-ROMs CD-R CD-RW DVD Blu-Ray He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.3.6 RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)   Ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành hệ thống ổ đĩa cứng Ưu điểm     Dự phòng Hiệu cao (Tốc độ đọc ghi nhanh ) Giá thành thấp Nhược điểm  23 Tiềm ẩn rủi ro liệu He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn (chap2 Tanenbaum)(5t)  CPU (Central Processing Unit)     Pipeline Primary Memory Secondary Memory I/O System 24 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 25 Buses Terminals Mice Printers Telecommunication Equipment Digital cameras Character codes He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn  Each I/O device consist of two parts:   26 Controller Disk driver He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.4.1 Buses  Used to connect the CPU, memory, and I/O device    27 PCI: Peripheral Component Interconnect SCSI: ISA: Industry Standard Architecture He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.4.2 Terminals     Keyboards CRT (Cathode Ray Tube) Monitors Flat Panel Displays Video RAM 28 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn 2.4.3 Mice 29 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn Summary!!! 30 He thong may tinh - ttmkhoa@iuh.edu.vn