THDC - Bai I.03 ppsx

1 1 TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG PHẦN 1: TIN HỌC CĂN BẢN PHẦN 1: TIN HỌC CĂN BẢN Chương 03: Hệ thống máy tính Chương 03: Hệ thống máy tính KHOA KHOA C¤NG NGHÖ C¤NG NGHÖ TH¤NG TIN TH¤NG TIN FACULTY OF FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY INFORMATION TECHNOLOGY 2 2   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Chương 03: Hệ thống máy tính Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính 3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU 3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3. Bộ nhớ 3.1.3. Bộ nhớ  3.1.4. Hệ thống vào-ra 3.1.4. Hệ thống vào-ra  3.1.5. Liên kết hệ thống (buses) 3.1.5. Liên kết hệ thống (buses) 3.2. Phần mềm máy tính 3.2. Phần mềm máy tính  3.2.1. Dữ liệu và giải thuật 3.2.1. Dữ liệu và giải thuật  3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình 3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình  3.2.3. Phần mềm máy tính 3.2.3. Phần mềm máy tính 3 3   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Chương 03: Hệ thống máy tính Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính 3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU 3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3. Bộ nhớ 3.1.3. Bộ nhớ  3.1.4. Hệ thống vào-ra 3.1.4. Hệ thống vào-ra  3.1.5. Liên kết hệ thống 3.1.5. Liên kết hệ thống 3.2. Phần mềm máy tính 3.2. Phần mềm máy tính  3.2.1. Dữ liệu và giải thuật 3.2.1. Dữ liệu và giải thuật  3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình 3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình  3.2.3. Phần mềm máy tính 3.2.3. Phần mềm máy tính 4 4   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT a. Chức năng của hệ thống máy tính a. Chức năng của hệ thống máy tính Xử lý dữ liệu Xử lý dữ liệu Lưu trữ dữ liệu Lưu trữ dữ liệu Trao đổi dữ liệu Trao đổi dữ liệu Điều khiển Điều khiển 5 5   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT a. Chức năng của hệ thống máy tính a. Chức năng của hệ thống máy tính Xử lý dữ liệu Xử lý dữ liệu : :  Chức năng quan trọng nhất Chức năng quan trọng nhất  Dữ liệu có thể có rất nhiều dạng khác nhau Dữ liệu có thể có rất nhiều dạng khác nhau và có yêu cầu xử lý khác nhau. và có yêu cầu xử lý khác nhau. Lưu trữ dữ liệu Lưu trữ dữ liệu : :  Dữ liệu đưa vào máy tính được xử lý ngay Dữ liệu đưa vào máy tính được xử lý ngay hoặc có thể được lưu trong bộ nhớ. hoặc có thể được lưu trong bộ nhớ.  Khi cần chúng sẽ được lấy ra xử lý. Khi cần chúng sẽ được lấy ra xử lý. 6 6   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT a. Chức năng của hệ thống máy tính (tiếp) a. Chức năng của hệ thống máy tính (tiếp) Trao đổi dữ liệu Trao đổi dữ liệu : :  Trao đổi dữ liệu giữa các thành phần bên trong và Trao đổi dữ liệu giữa các thành phần bên trong và bên ngoài thông qua thiết bị ngoại vi bên ngoài thông qua thiết bị ngoại vi   Quá trình Quá trình vào ra (input-output) vào ra (input-output)  Các thiết bị vào-ra được coi là nguồn cung cấp dữ Các thiết bị vào-ra được coi là nguồn cung cấp dữ liệu hoặc nơi tiếp nhận dữ liệu. liệu hoặc nơi tiếp nhận dữ liệu.  Khi dữ liệu được vận chuyển trên khoảng cách xa Khi dữ liệu được vận chuyển trên khoảng cách xa với các thiết bị hoặc máy tính gọi là với các thiết bị hoặc máy tính gọi là truyền dữ liệu truyền dữ liệu (data communication). (data communication). Điều khiển Điều khiển : :  Máy tính cần phải điều khiển ba chức năng trên. Máy tính cần phải điều khiển ba chức năng trên. 7 7   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT b. Cấu trúc của hệ thống máy tính b. Cấu trúc của hệ thống máy tính 8 8   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Các thành phần cơ bản của máy tính Các thành phần cơ bản của máy tính Bộ xử lý trung tâm – CPU (Central Processing Unit) Bộ xử lý trung tâm – CPU (Central Processing Unit)  Điều khiển các hoạt động của máy tính và thực hiện xử Điều khiển các hoạt động của máy tính và thực hiện xử lý dữ liệu. lý dữ liệu. Bộ nhớ chính (Main Memory) Bộ nhớ chính (Main Memory)  Lưu trữ chương trình và dữ liệu. Lưu trữ chương trình và dữ liệu. Hệ thống vào ra (Input-Output System): Hệ thống vào ra (Input-Output System):  Trao đổi thông tin giữa thế giới bên ngoài với máy tính. Trao đổi thông tin giữa thế giới bên ngoài với máy tính. Liên kết hệ thống (System Interconnection): Liên kết hệ thống (System Interconnection):  Kết nối và vận chuyển thông tin giữa CPU, bộ nhớ chính Kết nối và vận chuyển thông tin giữa CPU, bộ nhớ chính và hệ thống vào ra của máy tính với nhau. và hệ thống vào ra của máy tính với nhau.  Việc kết nối và vận chuyển này được thực hiện bằng Việc kết nối và vận chuyển này được thực hiện bằng một tập các đường kết nối gọi là một tập các đường kết nối gọi là bus bus 9 9   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT c. Hoạt động của máy tính c. Hoạt động của máy tính Hoạt động cơ bản của máy tính là Hoạt động cơ bản của máy tính là thực hiện chương trình. thực hiện chương trình. Chương trình gồm một tập các lệnh Chương trình gồm một tập các lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ được lưu trữ trong bộ nhớ 10 10   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Chương 03: Hệ thống máy tính Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính 3.1. Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính 3.1.1. Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU 3.1.2. Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3. Bộ nhớ 3.1.3. Bộ nhớ  3.1.4. Hệ thống vào-ra 3.1.4. Hệ thống vào-ra  3.1.5. Liên kết hệ thống 3.1.5. Liên kết hệ thống 3.2. Phần mềm máy tính 3.2. Phần mềm máy tính  3.2.1. Dữ liệu và giải thuật 3.2.1. Dữ liệu và giải thuật  3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình 3.2.2. Chương trình và ngôn ngữ lập trình  3.2.3. Phần mềm máy tính 3.2.3. Phần mềm máy tính [...]... Trang, SE-FIT-HUT 14 Intel 4004 - Bộ vi xử lý 4 bit ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 15 Intel 8008 - Bộ vi xử lý 8 bit INTEL 8008 ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 16 Intel 8080 - Bộ vi xử lý 8 bit INTEL 8080 ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 17 Intel 80286 - Bộ vi xử lý 16 bit ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 18 Intel 80386 - Bộ vi xử lý 16 bit ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 19 Intel 80486 - Bộ vi... Trang, SE-FIT-HUT 20 Pentium – 32 bit ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 21 Pro III More Pentium IV ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 22 Itanium - Bộ vi xử lý 64 bit Itanium 64-bit Intel Microprocessor ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 23 Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1 Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1 Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2 Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3 Bộ nhớ  3.1.4 Hệ thống vào-ra... bản   Vào dữ liệu (Input) Ra dữ liệu (Output) Các thành phần chính:   Các thiết bị vào-ra (IO devices) hay còn gọi là thiết bị ngoại vi (Peripheral devices) Các m - un ghép nối vào-ra (IO Interface modules) ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 35 Cấu trúc cơ bản của hệ thống vào-ra ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 36 Các thiết bị vào ra (ngoại vi) Chức năng: Chuyển đổi dữ liệu giữa bên trong và bên... truyền thông: Modem,… ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 37 M - un ghép nối vào ra Các thiết bị vào ra không kết nối trực tiếp với CPU mà được kết nối thông qua các m - un ghép nối vào-ra Trong các mô đun ghép nối vào-ra có các cổng vào-ra (IO Port) Các cổng này cũng được đánh địa chỉ bởi CPU, có nghĩa là mỗi cổng cũng có một địa chỉ xác định Mỗi thiết bị vào-ra kết nối với CPU thông qua cổng tương ứng... máy tính ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 26 3.1.3 Bộ nhớ máy tính Chức năng: Lưu trữ chương trình và dữ liệu Các thao tác cơ bản với bộ nhớ:   Thao tác đọc (read) Thao tác ghi (write) Các thành phần chính   Bộ nhớ trong (Internal Memory) Bộ nhớ ngoài (External Memory) ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 27 Các thành phần bộ nhớ máy tính ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 28 a Bộ nhớ trong Chức năng... Trang, SE-FIT-HUT 33 Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1 Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1 Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2 Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3 Bộ nhớ  3.1.4 Hệ thống vào-ra  3.1.5 Liên kết hệ thống (buses) 3.2 Phần mềm máy tính  3.2.1 Dữ liệu và giải thuật  3.2.2 Chương trình và ngôn ngữ lập trình  3.2.3 Phần mềm máy tính ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 34 3.1.4 Hệ thống vào-ra Chức... Thu Trang, SE-FIT-HUT 38 Chương 03: Hệ thống máy tính 3.1 Tổ chức bên trong máy tính  3.1.1 Mô hình cơ bản của máy tính  3.1.2 Bộ xử lý trung tâm – CPU  3.1.3 Bộ nhớ  3.1.4 Hệ thống vào-ra  3.1.5 Liên kết hệ thống (buses) 3.2 Phần mềm máy tính  3.2.1 Dữ liệu và giải thuật  3.2.2 Chương trình và ngôn ngữ lập trình  3.2.3 Phân loại phần mềm máy tính ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 39 ... Trang, SE-FIT-HUT 29 Bộ nhớ chính Là thành phần nhớ tồn tại trên mọi hệ thống máy tính Chứa các chương trình và dữ liệu đang được CPU sử dụng Tổ chức thành các ngăn nhớ được đánh địa chỉ Ngăn nhớ thường được tổ chức theo Byte Nội dung của ngăn nhớ có thể thay đổi, song địa chỉ vật lý của ngăn nhớ luôn cố định Thông thường, bộ nhớ chính gồm 2 phần:   ROM RAM ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 30 Bộ... chip vi xử lý Cache có thể có hoặc không ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 31 b Bộ nhớ ngoài Chức năng và đặc điểm  Lưu giữ tài nguyên phần mềm của máy tính, bao gồm: Hệ điều hành, các chương trình và dữ liệu  Bộ nhớ ngoài được kết nối với hệ thống dưới dạng các thiết bị vào ra  Dung lượng lớn  Tốc độ chậm ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 32 b Bộ nhớ ngoài (tiếp) Các loại bộ nhớ ngoài:  Bộ nhớ từ:... từ bộ nhớ chính Sau đó tiến hành giải mã lệnh và phát các tín hiệu điều khiển thực thi lệnh Trong quá trình thực thi lệnh, CPU có thể trao đổi dữ liệu với bộ nhớ chính hay hệ thống vào-ra ©Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT 11 Arithmetic Bus Interface Unit Logic Unit (ALU) Control Unit (CU) Register File (RF) Internal bus nối và trao đổi thông tin Thực hiện các phép toán số học Điều khiển hoạt động của . VXL 32 bit: họ 8038 6, 80486, các họ Pentium I, II, III và IV Các bộ VXL 32 bit: họ 8038 6, 80486, các họ Pentium I, II, III và IV Các bộ VXL 64 bit: Itanium, Itanium 2, Pentium D, Xeon, Intel Core. SE-FIT-HUT INTEL 8080 INTEL 8080 Intel 8080 - Bộ vi xử lý 8 bit Intel 8080 - Bộ vi xử lý 8 bit 18 18   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Intel 80286 - Bộ vi. bit: Itanium, Itanium 2, Pentium D, Xeon, Intel Core 2 15 15   Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Nguyễn Thị Thu Trang, SE-FIT-HUT Intel 4004 - Bộ vi xử lý 4 bit Intel 4004 - Bộ vi xử lý 4 bit 16 16   Nguyễn