Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only H C VI N CƠNG NGH BƯU CHÍNH VI N THÔNG Posts and Telecommunications Institute of Technology KI N TRÚC MÁY TÍNH Chương I: T ng quan h th ng máy tính Gi ng viên: TS Nguy n Quý S Email: synq@ptit.edu.vn Hà n i, 17 December 2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only N i dung L ch s phát tri n h th ng máy tính (computing system) Các th h máy tính n t s Ki n trúc máy tính thơng d ng Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • • • • • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN D li u Thơng tin? (Data vs Information) Máy tính gì? Máy tính n t gì? Thu t ng “Máy tính” ngày H th ng nhúng gì? Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THƠNG TIN Đơn v thơng tin • • • • Hà n i, 17 December 2009 Byte (B): ký t Kilobyte (KB): 1,024 ký t Megabyte (MB): 1,048,576 ký t Gigabyte (GB): 1,073,741,824 ký t H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Bàn tính (3000 năm trư c cơng ngun) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Máy c ng (1642) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Th đ c l (1801) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Máy ch (William Austin, 1892) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Máy tr (Babbage, 1833) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only L CH S • PHÁT TRI N C A CÁC H TH NG THÔNG TIN Ada Lovelace, l p trình viên máy tính đ u tiên (1843) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH • Ki n trúc máy tính g m: – Ki n trúc t p l nh hình nh tr u tư ng c a m t h th ng tính tốn đư c nhìn t góc đ c a m t l p trình viên s d ng ngơn ng máy (hay h p ng ), bao g m t p l nh, cách đánh đ a ch b nh , ghi, đ nh d ng đ a ch d li u – Vi ki n trúc (T ch c máy tính) m t mô t b c th p, c th v h th ng, b ph n c u thành c a h th ng đư c k t n i v i th chúng ho t đ ng tương h th đ th c hi n ki n trúc t p l nh – Thi t k h th ng (System Design) bao g m t t c thành ph n ph n c ng khác bên m t h th ng tính tốn ch ng h n: • • • • • đư ng k t n i h th ng bus (máy tính) b u n b nh ch CPU off-load Direct memory access (truy nh p b nh tr c ti p) k thu t đa x lý, x lý đư ng ng Ki n trúc máy tính t ch c máy tính? Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH • m c c a máy tính Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH (t) • Ngơn ng b c cao – – – – • M c5 Các ngơn ng đ nh hư ng ng d ng C++, Java, Pascal, Visual Basic Các chương trình biên d ch thành ngơn ng h p ng (M c 4) Ngôn ng h p ng – – – – M c4 Các thu t nh l nh có tương ng 1-1 v i ngôn ng máy G i hàm vi t m c h u hành (M c 3) Các chương trình đư c d ch thành ngơn ng máy (m c 2) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH (t) • H u hành – – – • M c3 Cung c p d ch v cho chương trình m c D ch ch y m c ki n trúc t p l nh (M c 2) Ki n trúc t p l nh – – – M c2 Cũng đư c bi t ngôn ng máy Đư c th c hi n b ng m c vi ki n trúc ph n c ng (M c 1) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH (t) • T ch c máy tính – – – • M c1 D ch l nh máy (M c 2) Đư c th c hi n b i ph n c ng s (M c 0) Logic s – – – – – Level CPU, đư c xây d ng t c ng logic s Bus h th ng B nh Đư c th c hi n b ng đèn bán d n Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH (t) • Đ i tư ng ph m vi c a ki n trúc máy tính Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KHÁI NI M KI N TRÚC MÁY TÍNH (t) • M c đích c a môn h c: – L ch s phát tri n c a máy tính, th h máy tính cách phân lo i máy tính – Cách bi n đ i b n c a h th ng s , b ng mã thông d ng đư c dùng đ bi u di n ký t – Gi i thi u thành ph n b n c a m t h th ng máy tính, khái ni m v ki n trúc máy tính, t p l nh Các ki u ki n trúc máy tính: mơ t ki n trúc, ki u đ nh v – Gi i thi u c u trúc c a b x lý trung tâm: t ch c, ch c nguyên lý ho t đ ng c a b ph n bên b x lý Mô t di n ti n thi hành m t l nh mã máy m t s k thu t x lý thông tin: ng d n, siêu ng d n, siêu vô hư ng, máy tính có l nh th t dài, máy tính véc-tơ, x lý song song ki n trúc IA-64 – Gi i thi u ch c nguyên lý ho t đ ng c a c p b nh máy tính – Gi i thi u m t s thi t b lưu tr như: đĩa t , đĩa quang, th nh , băng t H th ng k t n i b n b ph n bên máy tính Cách giao ti p gi a ngo i vi b x lý – Phương pháp an toàn d li u thi t b lưu tr Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KI N TRÚC MÁY TÍNH THƠNG D NG • Ph n c ng: Bao nhiêu kh i ch c chính? 3-4-5 – B x lý trung tâm • Kh i u n (CU) • Đư ng d n d li u (thanh ghi, ALU) – B nh – Thi t b vào Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only KI N TRÚC MÁY TÍNH THƠNG D NG • Ki n trúc máy tính Von Neumann – – – – – Chương trình đư c lưu tr b nh v i d li u Các chương trình d li u khơng th phân bi t đư c S d ng b x lý nh t, x lý tu n t fetch-decode-execute Th c hi n l nh tu n t B x lý ph i s d ng m t s ghi đ c bi t Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only C U TRÚC H TH NG MÁY TÍNH • X lý • Vào • Ra • Lưu tr • Truy n thông Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only C U TRÚC H TH NG MÁY TÍNH • Bên máy tính (kh i trung tâm) Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only C U TRÚC H TH NG MÁY TÍNH • Bên máy tính (kh i trung tâm)-Mainboard Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only C U TRÚC H TH NG MÁY TÍNH • C p ngu n b o v Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only C U TRÚC H TH NG MÁY TÍNH • Ph n m m – Ph n m m h th ng • H u hành m t chương trình ch y máy tính, dùng đ u hành, qu n lý thi t b ph n c ng tài nguyên ph n m m máy tính • H u hành đóng vai trị trung gian vi c giao ti p gi a ngư i s d ng ph n c ng máy tính, cung c p m t môi trư ng cho phép ngư i s d ng phát tri n th c hi n ng d ng c a h m t cách d dàng – Ph n m m ng d ng Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Công ngh Bưu Vi n thơng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only K t thúc chương I Hà n i, 17 December 2009 H c vi n Cơng ngh Bưu Vi n thơng ... only CÁC TH H MÁY TÍNH Th Th Th Th Th h h h h h máy tính th máy tính th máy tính th máy tính th máy tính th Hà n i, 17 December 2009 nh t (19 46 -19 57) hai (19 58 -19 64) ba (19 65 -19 71) tư (19 72- ) năm-Khuynh... only TH H MÁY TÍNH I (19 43 -19 57) • • Máy tính dùng đèn n t Máy tính ENIAC – – – – – – – – • 19 43 -19 46 H 2,8m x L 20m x W vài mét 18 .000 đèn n t 1. 500 công t c t đ ng 30 t n, 14 0kw/h 20 ghi 10 bit,... M KI N TRÚC MÁY TÍNH • Ki n trúc máy tính khoa h c ngh thu t l a ch n k t n i thành ph n ph n c ng đ t o m t máy tính tho mãn đư c m c tiêu ch c năng, ho t đ ng giá c • Ki n trúc máy tính s