BÀI GIẢNG môn KIẾN TRÚC máy TÍNH và hợp NGỮ

TỔ CHỨC MÁY TÍNH VÀ HỢP NGỮ Chương GIỚI THIỆU TỔ CHỨC MÁY TÍNH Nội dung chương I Giới thiệu tổ chức máy tính II Phương pháp nghiên cứu III Tổng quan tổ chức máy vi tính I Giới thiệu tổ chức máy tính Định nghĩa tổ chức máy tính Mục tiêu tổ chức máy tính Định nghĩa Tổ Chức Máy Tính Các thuật ngữ tương đương Kiến trúc máy tính – Computer Architecture  Cấu trúc máy tính  Tổ chức máy tính - Computer Organization  Tổ chức máy tính: Cấu trúc Máy tính điện tử Hoạt động Tổ chức máy tính (tt)  Cấu trúc (structure): • Các thành phần kết nối tạo hệ thống  Hoạt động (behavior, function): • Hoạt động thành phần Cấu trúc hệ thống Peripherals Computer Central Processing Unit Computer Main Memory Systems Interconnection Input Output Communication lines Cấu trúc CPU CPU Computer Arithmetic and Login Unit Registers I/O System Bus Memory CPU Internal CPU Interconnection Control Unit Mục tiêu tổ chức máy tính  Thiết kế máy tính  Đánh giá hoạt động máy tính Các giai đoạn thiết kế máy tính  Giai đoạn 1: • Dùng cổng luận lý tạo mạch chức năng, ví dụ: mạch cộng, bit nhớ  Giai đoạn 2: • Dùng mạch chức tạo thành phần xử lý, nhớ  Giai đoạn 3: • Kết nối thành phần thành máy tính Các cổng luận lý sở 10 Kết nối động dùng switches 15 Bộ nhớ dùng chung (shared memory) 16 Bộ nhớ dùng chung (tt) 17 Distributed system 18 Giải thuật song song Được thiết kế qua giai đoạn:  Phân chia  Truyền thông  Tích tụ  Ánh xạ 19 II SMP Đặc điểm Ví dụ Hoạt động 20 Đặc điểm  Tăng hiệu suất máy vi tính dùng CPU Intel  Tương thích với máy AT • Hoạt động máy CPU với hệ điều hành CPU  Dùng cho CPU Intel từ 80486 • CPU có hỗ trợ multiprocessor • Các CPU hoàn toàn tương đương • Cấu hình mặc định: CPU, tối đa 16 CPU 21 Đặc điểm (tt)  Các CPU dùng chung nhớ: • Các CPU dùng chung không gian địa • Chỉ có hệ điều hành nhớ • Chương trình thực CPU  Các CPU dùng chung hệ thống I/O • Hoạt động với tiêu chuẩn bus ISA, PCI 22 Ví dụ 23 Ví dụ (tt) BSP AP APIC Bootstrap Processor Application Processor Advanced Programmable Interrupt Controller ICC Interrupt Controller Communication 24 BSP AP chọn CPU (BSP) để khởi động hệ điều hành  Các CPU lại AP, bị treo khởi động  AP hoạt động hệ điều hành hoạt động  BIOS • BSP hoạt động AP 25 Hoạt động 26 MP BIOS  Kiểm tra thành phần hệ thống  Tạo configuration tables dùng cho hệ điều hành  Khởi động processor  Cung cấp dịch vụ thực thi 27 Lập trình kiến trúc SMP  Dạng shared everything  Dùng thread  Cần thư viện hỗ trợ biến mutex, semaphore • Loại trừ tương hỗ • Đồng thread 28 Ví dụ 29