ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH NEU

MAR memory address register thanh ghi địa chỉ bộ nhớ 50MFLOPSmillion floating point operation per second số lượng phép tính với số thực trong MIPS million instruction per second số lượng

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH NEU

Câu 1: Viết đầy đủ tên tiếng Anh và dịch ra tiếng Việt các cụm từ viết tắt sau

đây: 5Câu 2: kiến trúc máy tính được phân loại như sau: 7Câu 3: đặc điểm kiến trúc cơ bản của MARIE (a Machine Architecture that is

Really Intuitive and Easy 8Câu 4: Hãy gọi tên và cho biết chức năng của các thanh ghi trong MARIE 9Câu 5: các đơn vị đo khả năng hoạt động của máy tính: 11Câu 6 Trình bày chế độ ngắt (Interrupt) trong hoạt động của máy tính tuần tự Có

mấy loại ngắt? ( trang 39) 11Câu 7:Cơ chế truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) là gì? Nêu nguyên lý hoạt động

của chế độ này 12Câu 8: Trình bày các khối chức năng chính trong cấu trúc của máy tính tuần tự

12Câu 9: Nêu các chức năng chính của bộ xử lý trung tâm 13Câu 10:Bộ xử lý trung tâm (CPU) có những bộ phận cơ bản nào? Chức năng của

từng bộ phận là gì 14Câu 11: nguyên lí thực hiện một lệnh trong môt chu kì lệnh của máy tính tuần tự:

16Câu 12: nguyên lí thực hiện một chương trình Giải thích cách bộ đếm chương

trình ( program counter- PC) theo dõi thứ tự lệnh 17

Câu 13: Trình bày ngắn gọn về các đặc điểm của lệnh máy (các phần tử, dạng

lệnh, loại lệnh và số lượng địa chỉ) 17

Câu 14: chức năng chín của bộ nhớ máy tính Phân loại bộ nhớ theo vị trí và theo phương pháp truy cập dữ liệu lấy ví dụ minh họa ( trang 64) 19

Câu 15: lệnh máy thường chứa những phần tử nào: ( trang 52) 19

Câu 16: Trong hai loại Cache L1 và L2 loại nào nhanh hơn? Loại nào có kích thước nhỏ hơn? Vì sao lại nhỏ hơn? 20

Câu 17Hãy giải thích cách tổ chức và hoạt động đọc của bộ nhớ Cache ( trang 73) 20

Câu 18: thế nào là địa chỉ hóa tức thời? ưu và nhược điểm của phương pháp này: .20

Câu 19: thế nào là địa chỉ hóa trực tiếp và gián tiếp.ưu và nhược điểm của từng phương pháp 21

Câu 20: trình bày chức năng chính của modun vào/ra: 22

Câu 21: nêu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của ổ đĩa cứng: 23

Câu 22: cấu tạo và nguyên lí hoạt động của ổ đĩa mềm 23

Câu 23: nêu rõ sự giống và khác nhau về tổ chức logic trên đĩa cứng và đĩa mềm?? chưa làm?? 23

Câu 24: trình bày nguyên lí cấu tạo và hoạt động của bàn phím: 24

Câu 25: trình bày nguyên lí cấu tạo và hoạt động của chuột máy tính( trang 107) .24

Câu 26: trình bày nguyên lí cấu tạo và nguyên lí hoạt động của màn hình CRT 26

Câu 27: cấu tạo và nguyên lí hoạt động của màn hình tinh thể lỏng: 26

Câu 28: trình bày nguyên lí hiện văn bản và hiện đồ họa( trang 115) 27

Câu 29: trình bày cách phân loại máy in theo kiểu đạp và không đập( trang 116) .28

Câu 30: trình bày nguyên tắc hoạt động của máy in laze trang 118) 29

Câu 31: trình bày nguyên lí hoạt động của máy in phun( trang 120) 29

Câu 32: trình bày nguyên lí hoạt động của máy in kim 29

Câu 33: Đa bộ xử lý là gì? Hãy chỉ ra các đặc điểm chính và hoạt động của đa bộ xử lý 29

II các sơ đồ bổ sung: 30

Phần 2: hệ điều hành: 36

Câu 1: 36

Câu 2: Hãy nêu khái niệm hệ điều hành theo cách nhìn của các đối tượng làm việc với máy tính.( trang 152) 36

Câu 3: Cách phân loại HĐH theo chức năng (tr153) 36

Câu 4: Hãy trình bày cách phân loại hệ điều hành theo tiêu chuẩn ứng dụng, nêu tóm tắt đặc điểm của từng loại (154) 37

Câu 5: Các chức năng chính và các thành phần của hệ diều hành 37

Câu 6: Một hệ điều hành cần có những tính chất gì? (trang 168) 39

Câu 7: Nêu các nguyên tắc khi xây dựng một hệ diều hành 40

Câu 8: Thế nào là tiến trình, các tính chất, trạng thái và cách phân loại tiến trình Trình bày về sơ đồ chuyển trạng thái của tiến trình 41

Câu 9: khái niệm bộ xử lý-shell ( trang 199) 42

Câu 10- HĐH (tr 184) Mục đích, chức năng và thành phần của nhân hệ diều hành 44

Câu 11: Giới thiệu về chương trình mức đầu của Ngắt (204) 44

Câu 12: Trình bày về chương trình lập biểu phân phối cho các hệ điều hành (205) 45

Câu 13: Chương trình phải có cấu trúc như thế nào để hệ diều hành có thể nhận biết và xử lý được chúng Ưu, nhược điểm của từng loại cấu trúc.( trang 215) 46

Câu 14 : Trình bày những nhiệm vụ của hệ điều hành để quản lý bộ nhớ.(Trang 221) 49

Câu 15: Trình bày cơ chế phân chương cố định và phân chương động để quản lý bộ nhớ 50

Câu 16: Phân biệt sự giống và khác nhau giữa phương pháp phân trang và phân đoạn trong việc quản lý bộ nhớ của hệ điều hành 50

Câu 17: Phân biệt sự giống và khác nhau giữua hệ thống đa chương phân vùng đọng và phân vùng tĩnh: 51

Câu 18: Giải thích các cơ chế quản lý hàng đợi trong hệ thống đa chương với phân vùng cố định Chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của từng cơ chế quản lý hàng đợi 52

Câu 19: Thế nào là hiện tượng phân mảnh trong, phân mảnh ngoài ở bộ nhớ và cách hệ điều hành khắc phục những vùng phân mảnh này.(sgk-230) 53

Câu 20: Trình bày cơ chế phân trang để quản lý bộ nhớ (sgk-233->237) 53

Câu 21: Trình bày cơ chế phân đoạn để quản lý bộ nhớ (segmentation) 54

Câu 22: Kể tên các phương pháp cấp phát bộ nhớ trong việc quản lý bộ nhớ của

hệ điều hành Nêu ngắn gọn bản chất và các thuật toán được sử dụng trong từng

phương pháp 54Câu 23: Trình bày việc cấp phát bộ nhớ bằng phương pháp nạp trong việc quản

lý bộ nhớ của hệ điều hành.(239) 56Câu 24: Trình bày việc cấp phát bộ nhớ bằng phương pháp thế chỗ cho hệ phân

trang và hệ không phân trang trong việc quản lý bộ nhớ của hệ điều hành 56Câu 25: Trình bày việc cấp phát bộ nhớ bằng phương pháp xếp chỗ cho hệ phân

trang và hệ không phân trang trong việc quản lý bộ nhớ của hệ điều hành 57Câu 26: Các thiết bị vào ra khác nhau ở những điểm gì? (Tr 251) 57Câu 27: Trình bày mục tiêu thiết kế điều khiển các vào ra của hệ điều hành: (Tr-

256) 58Câu 28: Trình bày các mục tiêu thiết kế để quản lý tệp 58Câu 29: Có mấy phương pháp cấp phát block cho một tệp trên đĩa? Hãy cho biết

nguyên tắc cơ bản và cho ví dụ minh họa về phương pháp Cấp phát liên tục

(contiguous allocation) 58Câu 30: Có mấy phương pháp cấp phát block cho một tệp trên đĩa? Hãy cho biết

nguyên tắc cơ bản và cho ví dụ minh họa về phương pháp Cấp phát theo danh

sách liên kết (linked list allocation) 59Câu 31: Có mấy phương pháp cấp phát block cho một tệp trên đĩa? Hãy cho biết

nguyên tắc cơ bản và cho ví dụ minh họa về phương pháp Cấp phát theo danh

sách liên kết sử dụng chỉ mục (linked list allocation using an index) 59

Câu 32: Có mấy phương pháp cấp phát block cho một tệp trên đĩa? Hãy cho biết

nguyên tắc cơ bản và cho ví dụ minh họa về phương pháp I-nodes (index-node)

59

Câu 33: Có mấy phương pháp cấp phát block cho một tệp trên đĩa? Hãy cho biêts nguyên tắc cơ bản và cho ví dụ minh họa về phương pháp Cấp phát không liên tục với block chỉ mục 60

Câu 34: Để đảm bảo việc phân chia tài nguyên và bảo hiểm đối với các tệp phải thực hiện như thế nào 60

Câu 35 Việc tổ chức bộ nhớ phụ dùng để giải quyết yêu cầu gì của hệ điều hành đối với máy tính (Trang 225 và trang 175): 60

Câu 36 Để đảm bảo sự toàn vẹn của các tệp cần phải có hệ điều hành như thế nào(270) 61

Câu 37: Cơ chế của việc cấp phát và phân chia tài nguyên trong hệ điều hành 62

Câu 38: Trình bày nguyên nhân gây ra tắc nghẽn/ Cần phải đề phòng,nhận biết và khắc phục các tắc nghẽn như thế nào? 62

Câu 39: Nêu các lý do phải thực hiện cơ chế bảo vệ và nâng cao độ tin cậy trong hệ điều hành Phải làm gì để thực hiện điều này 63

Dạng 1:Các loại lệnh máy 1 địa chỉ, 2 địa chỉ, 3 địa chỉ và ngăn xếp 64

c) F=a*x-z/b+ a*(g/y+8) 65

* lệnh một địa chỉ 65

* lệnh 2 địa chỉ 65

Lệnh 3 địa chỉ 65

Lệnh ngăn xếp 65

d) F= ((a+b)/(c+d))*(x-y/z) 68

* lệnh một địa chỉ 68

Lệnh 2 địa chỉ 68

Lệnh 3 địa chỉ 68

Lệnh ngăn xếp 69

Dạng 2: Dạng tính hệ số tăng tốc nhờ kỹ thuật xử lý đường ống 71

Dạng bài tập 3: Dạng tính lỗi trang trong hệ thống phân trang 72

Câu 1: Viết đầy đủ tên tiếng Anh và dịch ra tiếng Việt các cụm từ viết tắt sau đây: KTMT: KH TÊN ĐẦY ĐỦ DỊCH NGHĨA Trang LRU Least recently used được sử dụng gần đây nhất 75 AC accumulator (thanh ghi) tích lũy 53 ALU arithmetic logical unit bộ số học- logic 36 ANSI american national standard institude viện nghiên cứu chuẩn quốc gia mỹ 57 ASCII american standard code for information interchange bảng mã chuẩn 57 B base hệ số cơ sở 46 BCD binary code decimal số thập phân được mã hoá thành nhị phân 44 CD- Compact disc read-only memory bộ nhớ đĩa chứa dữ liệu chỉ đọc 89

ROM

CICS complex instruction set computer

các máy tính hoặt bộ xử lí có tập lệnh

CLV constant linear velocity Kỹ thuật vận tốc dài ko đổi 89

DMA direct memory access truy nhập bộ nhớ trực tiếp 39DMAC direct memory access controller điều khiển bộ nhớ truy cập trực tiếp 39

ko cần phải xoá sạch nội dung trước đó) 68

FIFO first in first out chiến lược vào trước ra trước 81

HAD Head disk assembly Kỹ thuật lắp ráp đĩa đóng hộp đầu kín 82

LFU least frequency used

chiến lược thay thế vị trí ít được sử

MAR memory address register thanh ghi địa chỉ bộ nhớ 50MFLOPS

million floating point operation

per second

số lượng phép tính với số thực trong

MIPS million instruction per second số lượng lệnh được xử lí trong một giây 9

MTMD multi intruction multi data máy tính đa dòng lệnh, đa dòng dữ liệu 8

PROM programmable ROM

1 biến thể của ROM có thể được lậptrình bởi người sử dụng với các thiết bịphù hợp Trong khi ROM được cài đặtbằng phần mềm thì PROM có thể càiđặt vào chương trình vào chip Sau khilập trình, dữ liệu và thông tin trongPROM không thể thay đổi 68PSW program status word từ trạng thái chương trình 51

RAM radom access memory bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên 36RISC reduced instruction set computer máy tính có tập lệnh rút gọn 57

SIMD single intruction multi data

máy tính đơn dòng lệnh , đa dòng dữ

SISD single intruction single data

máy tính đơn dòng lệnh và đơn dòng dữ

USB universal serial bus đường truyền nối tiếp chung 98

DMA direct memory access truy xuất bộ nhớ trực tiếp 248

GUID globally unique identifier định danh đối tượng duy nhất 307

LCNs logical cluster numbers đĩa bằng số hiệu cluster logic 276

NTFS New Technology File System Hệ thống tập tin công nghệ mới 276

PDAs personal digital assistants máy hỗ trợ cá nhân dùng kĩ thuật số 164

RAID

Redundant Arrays of Inexpensive

Disks

là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lýthành một hệ thống ổ đĩa cứng có chứcnăng gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệuhoặc nhằm tăng thêm sự an toàn của dữliệu chứa trên hệ thống đĩa hoặc kết hợp

cả hai yếu tố trên

TCP/IP

transmission control protocol/

Câu 2: kiến trúc máy tính được phân loại như sau:

* máy tính đơn dòng lệnh và đơn dòng dữ liệu( single instruction single SISD): tại một thời điểm chỉ có một lệnh thực hiện trên một dữ liệu

data dạng kiến trúc máy tính tuần tự :

Sơ đồ máy tính đơn dòng lệnh đơn dòng dữ liệu( máy tính tuần tự) với P:processor: bộ xử lí và memory: M

 Máy tính đơn dòng lệnh và đa dòng dữ liệu( single instruction single SIMD): tại một thời điểm sử dụng một phép tính hoặc một lệnh và thao tácđồng thời nhiều dữ liệu

data-Máy tính vecto, mảng:

 Máy tính đa dòng lệnh và đa dòng dữ liệu( multi instruction multi MIMD) máy tính đa dòng lệnh và đa dòng dữ liệu: loại máy tính này xử línhiều phép toán hoặc nhiều lệnh cùng một lúc trên nhiều bộ dữ liệu khácnhau:

data Cấu trúc đa máy tính:

P

P P

P

M

P P

P

 Máy tính nơron: loại máy tính này được siwr dụng kiến thức mô phỏng nổncủa con người người ta cs thể xây dựng cho máy tính các chương trình cóthể tự học và có tốc độ xử lí rất lớn.

 Máy tính lượng tử và máy tính sinh học đang được nghiên cứu

Câu 3: đặc điểm kiến trúc cơ bản của MARIE (a Machine Architecture that is Really Intuitive and Easy

MARIE có những đặc điểm sau đây:

• Nhị phân, bù 2

• Chương trình lưu trữ, chiều dài từ máy cố định

• từ máy (nhưng không phải byte) địa chỉ

• 4K từ máy của bộ nhớ chính (điều này có nghĩa 12 bit cho mỗi địa chỉ)

• 16-bit dữ liệu (những từ máy có 16 bit)

• 16-bit chỉ dẫn, 4 bit cho các mã máy và 12 bit cho địa chỉ

• một thanh ghi tích lũy 16 bit (AC)

• một thanh ghi lệnh 16 bit (IR)

• một thanh ghi đệm bộ nhớ 16 bit (MBR)

• một bộ đếm chương trình 12 bit (PC)

• một thanh ghi địa chỉ bộ nhớ 12 bit (MAR)

• Một thanh ghi đầu vào 8-bit

• Một thanh ghi đầu ra 8-bit

Hình 4.8 cho thấy kiến trúc cho Marie

Trước khi tiếp tục, chúng ta cần phải nhấn mạnh một điểm quan trọng về bộ nhớ.Trong Chương 8, chúng tôi trình bày một bộ nhớ đơn giản được xây dựng sử dụngmạch lật ( D flip-flops) Chúng tôi nhấn mạnh một lần nữa rằng mỗi vị trí trong bộnhớ có một địa chỉ duy nhất (trong hệ nhị phân) và mỗi địa điểm có thể giữ một giátrị Những khái niệm về địa chỉ so với những gì là thực sự được lưu trữ tại địa chỉ

đó có xu hướng gây nhầm lẫn Để tránh nhầm lẫn, chỉ cần hình dung một bưu điện

Có hộp bưu điện với "địa chỉ" khác nhau hoặc số Trong thư có thư Để nhận đượcthư, số lượng các hộp thư phải được biết Điều này cũng giống như dữ liệu hoặclệnh cần phải được nạp từ bộ nhớ Các nội dung của bất kỳ địa chỉ bộ nhớ nào cầnđược xác định địa chỉ của vị trí bộ nhớ đó Chúng ta sẽ thấy rằng có nhiều cáchkhác nhau để xác định địa chỉ này

Câu 4: Hãy gọi tên và cho biết chức năng của các thanh ghi trong MARIE

Ở MARIE, có 7 bản ghi, như sau:

 AC : thanh ghi tích lũy, nơi giữ các giá trị dữ liệu Đây là 1 bản ghi chung và

giữ các dữ liệu mà CPU cần xử lí Phần lớn các máy tính điện tử ngày nay

có nhiều bản ghi chung

 MAR : thanh ghi địa chỉ bộ nhớ , nó chứa các địa chỉ bộ nhớ của dữ liệu

đang được tham chiếu

 MBR : thanh ghi bộ nhớ đệm, nắm giữ các giữ liệu chỉ đọc từ bộ nhớ, hoặc

dữ liệu đã sẵn sàng lưu vào bộ nhớ

 PC : bộ đếm chương trình, nơi giữ các địa chỉ của lệnh tiếp theo được thực

hiện trong chương trình

 IR : Thanh ghi lệnh, nơi giữ tập lệnh tiếp theo được xử lí

 InREG : Thanh ghi nhập, nơi chứa dữ liệu từ thiết bị nhập vào.

 OutREG : Thanh ghi xuất, nơi chứa dữ liệu từ thiết bị xuất ra

MAR, MBR, PC và IR giữ các thông tin riêng biệt và không được sử dụngcho bất cứ điều gì khác ngoài mục đích của chúng Lấy ví dụ, chúng takhông thể lưu trữ một giá trị dữ liệu tùy ý từ bộ nhớ trong PC Chúng ta phải

sử dụng MBR hoặc AC để lưu trữ giá trị tùy ý này Ngoài ra, có 1 trạng tháithanh ghi hoặc miền bản ghi giữ thông tin cho thấy các điều kiện khác nhau,chắc hạn việc tràn bộ nhớ trong ALU

Tuy nhiên, để cho rõ ràng, chúng tôi không bao hàm thanh ghi trong bất kìmột con số

MARIE là một máy tính đơn giản với một bộ thanh ghi bị hạn chế Các bộ

vi xử lý hiện đại có vô số các thanh ghi chung, thường được gọi là ‘ thanhghi mà người dùng có thể nhìn thấy’, mà thực hiện các chức năng tương tựnhư của AC

Câu 5: các đơn vị đo khả năng hoạt động của máy tính:

- Số lượng lệnh được thực xử lí trong một giây( million instruction persecond- MIPS) dùng để đo số lượng lệnh trung bình có thể thực hiện đượctrong một giây dựa theo tần suất xuất hiện của các lệnh trong chương trìnhTrang( 9)

- Số lượng phép tính với số thực trong 1 giây( MFLOPS= million floatingpoint operatopn per second): dùng để đo phép tính số học với số thực dấuchấm động trong thời gian một giây thông thường cho bộ xử lí vecto

- Thông lượng của kênh( throughput): là số lượng các chương trình, các côngviệc hoặc các yêu cầu mà bộ xử lí có thể thực hiện được trong một đơn vịthời gian

- Tính hiệu dụng( utilization): là tỉ lệ thời gian mà bộ xử lí nhận yêu cầu đếnkhi bộ xử lí thực hiện xong yêu cầu.

- Thông lượng của bộ nhớ( memory band width) là thông lượng của cáctừ( word), tức là số lượng các bit mà bộ xử lí có thể truy nhập được từ bộnhớ trong một đơn vị thời gian

- Thời gian truy cập bộ nhớ( access memory time) là khoảng thời gian trungbình mà bộ xử lí có thể truy nhập được một mục dữ liệu từ bộ nhớ Nóthường được đo bằng nano giây( ns)

- Kích thước của bộ nhớ( memory size) thể hiện số lượng dữ liệu mà bộ nhớ

có thể lưu trữ được nó được đo bằng MB

Câu 6 Trình bày chế độ ngắt (Interrupt) trong hoạt động của máy tính tuần

tự Có mấy loại ngắt? ( trang 39)

a Chế độ ngắt trong hoạt động của máy tính tuần tự

Chế độ ngắt là cơ chế tạm dừng một chương trình đang thực hiện mộtcách đột ngột( không biết trước thời điểm xảy ra) Khi đó máy tính sẽphải lưu lại tất cả các trạng thái hiện thời của chương trình bị ngắt đểthực hiện chương trình ngắt khi thực hiện xong chương trình ngắt thì hệthống phải khôi phục lại trạng thái của chương trình trước khi ngắt đểtiếp tục làm việc bình thường

Các tình huống xảy ra ngắt:

 Khi một chương trình đang thực hiện bình thường nó gặp một lệnh nảy sinh

ra lỗi ví dụ gặp phái một phép chia cho ) Lúc đó hệ thống tạm dừng chươngtrình để đưa ra thông báo

 Khi chương trình đang hoạt động bình thường, nếu CPU nhận được tín hiệu

từ các bộ phận khác như bàn phím, hoặc chuột thì phải đáp ứng các tín hiệunày

 Có các thiết bị hoạt động theo các chu kì nhất định như xung nhịp đồng hồ

Câu 7:Cơ chế truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA) là gì? Nêu nguyên lý hoạt động của chế độ này

( trang 39)

Phương pháp truy cập bộ nhớ trực tiếp DMA( direct memory access I/O) đểtránh nhược điểm của phương pháp I/O được điều khiển bởi ngắt là mỗi lầntruyền một kí tự lại phải ngắt một lần khi đó chính CPU phải thực hiệnchương trình con xử lí ngắt dẫn đến tốn thời gian làm việc của CPU, người

ta sử dụng phương pháp truy cập bộ nhớ trực tiếp DMA Trong cơ chế này,

dữ liệu sẽ được truyền trực tiếp từ bộ nhớ đến các thiết bị ngoại vi và ngượclại quá trình truyền dữ liệu này không bị điều khiển bởi CPU mà bởi cácthiết bị phần cứng gọi là bộ điều khiển truy cập bộ nhớ trực tiếpDMAC( direct memory access controller)

 Nguyên lí hoạt động của chế độ DMA như sau:

- Khi có nhu cầu truyền dữ liệu các thiết bị ngoại vi và bộ nhớ, các thiết bịngoại vi sẽ phát tín hiệu yêu cầu tới bộ DMAC

- DMAC phát tín hiệu tới CPU đòi CPU đi vào chế độ DMA

- Bộ xử lí thực hiện nốt chu kì máy, phát tín hiệu chấp nhận cho DMAC và tựtách mình ra khỏi hệ thống BUS cho DMAC

- DMAC làm chủ kênh truyền địa chỉ, kênh truyền dư liệu và kênh điều khiển

dữ liệu được truyền trực tiếp giữa bộ nhớ và thiết bị ngoại vi mà không quaCPU điều khiển

- Khi dữ liệu truyền xong DMAC phát tín hiệu cho CPU, trả quyền điều khiển

hệ thống BUS cho CPU CPU là việc bình thường

Chế độ DMA thường được dùng để truyền dữ liệu giữa các thiết ị có khảnăng truy xuất thông tin với khối lượng lớn và đòi hỏi tốc độ truy xuất caonhư các thiết bị đĩa cứng, đĩa mềm và bộ nhớ

Câu 8: Trình bày các khối chức năng chính trong cấu trúc của máy tính tuần tự.

Cấu trúc chung của máy tính gồm các khối chức năng chính sau đây:

 Bộ xử lí trung tâm( central processing unit-CPU) là bộ não của máy tính,gồm các phần chính sau đây:

- Bộ điều khiển:( control unit- CU) phiên dịch các lệnh thành các vilệnh( micro operation) hoặc chuyển đổi thành các tón hiệu điều khiển các tínhiệu khác trong máy tính, đồng thời đồng bộ và phối hợp sự hoạt động củatất cả các bộ phận trong máy tính

- Bộ số học và logic( arithmetic- logical unit- ALU) được sử dụng để tính toáncác phép toán số học như cộng, trừ, nhân chia được dịch thành số nhị phân,đồng thời thực hiện các phép toán logic

- Ngoài 2 bộ phận trên còn có các thanh ghi( registers) là nơi lưu trữ tạm thờicác lệnh, các dữ liệu đang và sẽ thực hiện chúng đóng vai trò trung giangiữa bộ điều khiển và bộ số học- logic với các bộ phận khác trong máy tính.Các thanh ghi này có tốc độ truyền dữ liệu cực lớn

 Bộ nhớ( memory): được sử dụng để lưu trữ các dữ liệu và các chương trình

và các kết quả trung gian trong quá trình thực hiện bộ nhớ có 2 loại chính:

- ROM( read only memory- bộ nhơ chỉ đọc): loại bộ nhơ này chỉ dùng để đọcthông tin ra Nó thường được sử dụng để ghi các thông số của máy tính vàcác chương trình cơ sở để máy tính hoạt động được thông tin trong bộ nhớnày không bị mất đi khi mật điện hoặc khi tắt máy Bộ nhớ này thường códung lượng nhỏ

- RAM( random access memory- bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) là bộ nhớ truycập ngẫu nhiên, nghĩa là có thể đọc và ghi vào bất kì vị trí nào trong bộ nhớ

Nó thường được dùng để lưu trữ các kết quả trung gian trong quá trình thựchiện một chương trình và lưu trữ các chương trình khi thực hiện thông tin

trong bộ nhớ se bị xóa sạch khi mất điện hoặc tắt máy Tốc độ của bộ nhớRAM nhanh hơn tốc độ của bộ nhớ ROM Dung lượng của RAM lơn hơndung lượng của bộ nhớ ROM nhiều lần.

 Giao diện vào/ra( I/O interface) cho phép bộ nhớ nhận và truyền thông vớicác bộ phận bên ngoài như ổ đĩa, bàn phím, màn hình…

 Hệ thống kệnh truyền thông( bus): bộ xử lí trung tâm CPU thực hiện kết nối

và trao đổi thông tin với các bộ phận chức năng khác thông qua hệ thốngkênh truyền tin Về mặt vật lí, bus là tập hợp các đường truyền tín hiệu điện,mỗi đường dây truyền được một bit thông tin tại một thời điểm hệ thốngkênh truyền thông tin của máy tính có 3 loại, mỗi loại truyền một loại thôngtin:

- Kênh điều khiển( control bus) được sử dụng để truyền các tín hiệu điềukhiển từ bộ xử lí đến các bộ nhớ hoặc các giao diện vào ra, đồng thời nóchuyển tín hiệu phản hồi từ các bộ phận về bộ xử lí Ngoài ra nó còn đượcdùng để liên kết các bộ phận bên trong của bộ xử lí

- Kênh địa chỉ( address bus) được sử dụng để truyền các địa chỉ từ bộ xử líđến các thiết bị hoặc vùng bộ nhở cần truy nhập khi đó, các bộ giải mã sosánh địa chỉ này với địa chỉ của mình Nếu trùng thì cho phép truyền dữ liệuhoặc cho phép điều khiển

- Kênh dữ liệu( data bus): được sử dụng để truyền các địa chỉ từ bộ xử lí đếncác thiết bị ngoại vi tớ CPU và ngược lại

Câu 9: Nêu các chức năng chính của bộ xử lý trung tâm

Các chức năng chính của bộ xử lí trung tâm( trang 41)

Bộ xử lí trung tâm là trái tim, khối óc của máy tính Nó vừa phân tích thôngtin, vừa điều khiển cách truyền tin Cấu trúc của một CPU cho biết nó xử lílệnh và dữ liệu như thế nào:

Các chức năng chính của bộ xử lí trung tâm bao gồm:

- Nạp các lệnh ( fetch instructions): trước khi thực hiện lệnh CPU cần phảinạp các lệnh từ bộ nhớ

- Dịch các lệnh( interpret instructions): sau khi nạp lệnh, CPU cần phải giải

mã lệnh để xác định yêu cầu thực hiện của lệnh

- Nạp dữ liệu( fetch data): nếu việc thực thi lệnh một lệnh yêu cầu việc đọc dữliệu từ bộ nhớ hoặc từ một modum vào/ra( I/O mudule) thì cần phải nạp các

Câu 10:Bộ xử lý trung tâm (CPU) có những bộ phận cơ bản nào? Chức năng của từng bộ phận là gì

a Cấu trúc của CPU

( trang 42)

Các thành phần chisnhc của CPU bao gồm: bộ số học logic ALU, bộ điềukhiển CU, và các thanh ghi và một số cơ chế kết nối các bộ phận này vớinhau

b Chức năng chính của từng bộ phận

 Bộ số học logic( ALU) bộ số học logic là một bộ phận của máy tính có chứcnăng thực hiện các phép tính số học và logic trên các dữ liệu

Trong đó các số thực hay số nguyên được biểu diễn theo cách sau:

- Biểu diễn dữ liệu trong máy tính:

+ đơn vị thông tin cơ bản nhất trong máy là bit( binary digit)

+ năm 1964 các nhà thiết kế máy tính mainframe IBM syste/360 đưa ra đơn

vị biểu diễn địa chỉ bộ nhớ của máy tính là 1 byte= 8 bit

+ các từ máy( computer word) có thể bằng 1 hoặc nhiều byte Kích thướccủa áy có thể là 8 bits, 16 bits, 32 bits tùy thuộc vào tổ chức máy tính

- Biểu diễn số nguyên trong máy tính:

+ dạng biểu diễn dấu- độ lơn( sign- magnitude) trong một từ có n bit thì bittrái ngoài cùng biểu diễn dấu, còn N-1 bit sẽ biểu diễn độ lớn của số

+ sử dụng só bù 1( 1’s complement representation)

+ sử dụng số bù 2( 2’s- comlement representation) để biểu diễn số â trong hệnhị phận

+ biểu diễn bằng mã BCD( binary code decimal)

- Biểu diễn sô thực trong máy tính

+ người ta biểu diễn số thực trong máy tính bằng 2 cách: số thực dấu phẩyđộng và số thực với dấu phẩy tĩnh

+ với số thực dấu phẩy tĩnh thì các phép tính được thực hiện tương tự nhưcác số nguyên

+ để biểu diễn các giá trị cực lớn hoặc cực nhỏ, người ta cũng dùng cáchbiểu diễn theo dấu phẩy động với các số nhị phận dược dạng

 Thiết bị điều khiển ( CU)

Có chức năng phiên dịch các lệnh thành vi lệnh( micro operator) hoặcchuyển đổi thành các tín hiệu điều khiển các tín hiệu khác trong máy tính,đồn thơi đồng bộ và phối hợp sự hoạt động của tất cả các bộ phận trong máytính

- Có 2 cách thiết kế bộ điều khiển:

+ các bộ điều khiển nối cứng với nhau( hard wired CU): các bộ điều khiển

sử dụng các mạch để biểu diễn các trạng thái khác nhau của bộ xử lí( vớimỗi tín hiệu đưa vào thì nó sẽ sinh ra một loạt tín hiệ điều khiển tương ứngvới trạng thái đó bằng các bộ phận phần cứng) đặc điểm của cách thiết kếnày là tốc độ tính toán rất nhanh vì nó thực hiện bằng phần cứng tuy nhiên

nó không linh hoạt vì mỗi khi muốn thêm một lệnh thì người ta phải thiết kếlại bộ điều khiển này Tuy nhiên trong thực tế, phần lớn người ta đều dùng

bộ điều khiển này do tốc độ lớn và phương pháp thiết kế đã được chuẩn hóa.+ các bộ điều khiển vi chương trình( micro programmed CU): đế khắc phụctính không linh hoạt của bộ điều khiển vi chương trình Với mỗi loại lệnhcủa bộ xử lí thì nó sẽ được phiên dịch ra thành các vi lệnh Mỗi vi lệnh này

sẽ được thực hiện trong một bộ điều khiển vi chương trình Đặc điểm của

cách thiết kế này là tốc độ thực hiện chậm vì nó có quá nhiều công đoạn,tương tự như chương trình con Bộ điều khiển này kinh hoạt hơn vì các lệnhmuốn thêm hoặc thay đổi chỉ cần thay đổi trong bộ nhớ vi lệnh Tuy nhiên,

bộ điều khiển này ít được dùng trong thực tế

 Các thanh ghi:

Các thanh ghi trong CPU có 2 loại:

 Các thanh ghi hữu hình đối với người sử dụng( user- visible registers): cácthanh ghi này cho phép các nhà lập trình bằng ngôn ngữ máy hoặc ngôn ngữasembly sử dụng chúng một cách tối ưu để hạn chế việc tha chiều bộ nhớchính:

 Các thanh ghi điều khiển và thanh ghi trạng thái( control and statusregisters): các thanh ghi này được CU sử dụng để điều khiển hoạt động củaCPU và được chương trình của hệ điều hành sử dụng để điều khiển việc thựcthi các chương trình

 Các thanh ghi hữu hình đối với người sử dụng bao gồm:

- Các thanh ghi đa năng( general- purpose registers) chức năng của chúng dongười lập trình gán Trong một tập lệnh, bất kì thanh ghi đa năng nào đều cóthể chứa một toán hạng cho các phép toán dấu phấy động trong một sốtrường hợp, các thanh ghi đa năng cũng có thể được dùng để ghi địachỉ( gián tiếp hoặc thay thế)

- Các thanh ghi dữ liệu( data register): chỉ dùng để lưu trữ dữ liệu và khôngthể tha gia vào việc tính toán

- Các thanh ghi địa chỉ( address registers): gần giống như thanh ghi đa năngtrong đó có các địa chỉ được phân đoạn

- Các con trỏ đoạn ( segment pointers): lưu trữ địa chỉ cơ sở của đoạn trongmột máy tính có các địa chỉ được phân đoạn

- Các thanh ghi chỉ số( index registers) được sử dụng cho các địa chỉ được chỉ

số hóa và có thể được chỉ số hóa một cách tự động

- Con trỏ ngăn xếp( stack pointer): nếu có địa chỉ ngăn xếp hữu hình đối vớingười sử dụng thì ngăn xếp ở trong một bố nhớ và có một thanh ghi riêng trỏtới đỉnh của ngăn xếp.

- Các thanh ghi mã điều kiện( condition codes registers) còn gọi là các thanhghi cờ( flags): là các bit được thiết lập bởi phần cứng CPU chứa các thôngtin về trạng thái kết quả của các phép toán( âm, dương, bằng không, hoặc bịtràn số)

 Các thành ghi điều khiển và thanh ghi trạng thái:

Có nhiều thanh ghi khác nhau phục vụ cho việc điều khiển hoạt động củaCPU Hầu hết các thanh ghi này phần lớn các máy tính lớn các máy tính hữuhình đối với người sử dụng các máy tính khác nhau sẽ có các tổ chức thanhghi khác nhau và dùng các tên gọi khác nhau Sau đây là mô tả ngắn gọnmột số loại thanh ghi thông dụng:

Bốn thanh ghi chủ yếu để thực thi lệnh là:

- Bộ đếm chương trình( program counter- PC) chứa một địa chỉ lệnh, có chưcnăng tuần tự tạo ra địa chỉ ô nhớ mà CPU cần truy nhập PC thực hiện vai tròmột con trỏ, trỏ tới ô nhớ mà CPU cần truy nhập sau mỗi lệnh tuần tự hoặcsau mỗi lệnh rẽ nhánh

- Thanh ghi lệnh ( instruction register- IR) chứa lệnh được nạp gần nhất tạiđây, các mã lệnh và các toán hạng được phân tích

- Thanh ghi địa chỉ ô nhớ( memory address register- MAR): chứa địa chỉ củamột vị trí trong bộ nhớ

- Thanh ghi bộ nhớ đệm( memory buffer register- MBR) chứa dữ liệu đượcghi vào bộ nhớ hoặc được đọc ra bộ nhơ gần nhất

Câu 11: nguyên lí thực hiện một lệnh trong môt chu kì lệnh của máy tính tuần tự:

( trang 37)

Mỗi lệnh được thực hiện trong một chu kì lệnh ( instruction cycle) Chu kì lệnh

là khoảng thời gian từ khi nhận lệnh đến khi thực hiện xong lệnh Các chu kìlệnh không nhất thiết phải dài bằng nhau Mỗi chu kì lệnh xảy ra trên nhiều chu

4 Thực hiện lệnh( execute instruction- EI) dựa vào mã lệnh đã được giải mã

mà CPU thực hiện các công việc được yêu cầu công việc này gồm 1 trong 4loại sau đây:

- CPU-memory: truyền dữ liệu CPU đến bộ nhớ hoặc ngược lại

- CPU-I/O: truyền dữ liệu từ một thiết bị vào ra I/O tới CPU hoặc ngược lại

- Data processing: CPU xử lí dữ liệu bằng cách thực hiện một vài phép toán

số học và logic

- Control: điều khiển thứ tự thực thi lệnh

5 Ghi kết quả( write operand- WO): ghi kết quả thực hiện lệnh trở lại thanhghi hoặc bộ nhớ

Quá trình thực hiện một chương trình được mô tả( nhiều lệnh )

WO EI

FO DI

FI

2 Sau khi chương trình đã nằm trong bộ nhớ thì hệ điều hành sẽ chuyển quyền

xử lí chương chương trình cho bộ nhớ bằng cách đưa bộ đếm chương trình

PC đến lệnh đầu tiên của chương trình muốn thực hiện

3 Bộ xử lí bắt đầu thực hiện lệnh này

4 Sau khi thực hiện xong một lệnh , bộ đếm chương trình sẽ tự động chuyểnđến lệnh tiếp theo trong chương trình và lặp lại quá trình trên Cứ như thế,máy tính sẽ thực hiện hết các lệnh của chương trình và cuối cùng máy tính

sẽ trả lại quyền điều khiển cho hệ điều hành

Câu 13: Trình bày ngắn gọn về các đặc điểm của lệnh máy (các phần tử, dạng lệnh, loại lệnh và số lượng địa chỉ).

a Đặc điểm của lệnh máy:

 Các phần tử trong lệnh máy bao gồm:

- Mã phép toán( operation code): chỉ định phép toán đang thực hiện dưới dạng

mã nhị phân được gọi là mã lệnh( operation code- opcode)

- Địa chỉ toán hạng nguồn( source operand reference): cho biết địa chỉ củamột hoặc nhiều toán hạng nguồn( tức là các toán hạng là đầu vào) của cácphép toán

- Địa chỉ toán hạng kết quả( result operand reference): cho biết địa chỉ củatoán hạng lưu trữ kết quả của phép toán

- Địa chỉ của lệnh tiếp theo( next instruction reference)

- Phần 2 là các toán hạng( operands): độ dài toán hạng sẽ quyết định số lượngtoán hạng và quy định kích thước của phần toán hạng

b Các loại lệnh máy:

- Xử lí dữ liệu( data processing): là các lệnh số học và logic

- Lưu trữ dữ liệu( data storage): là các lệnh bộ nhớ để chuyển dữ liệu giữa bộnhớ và thanh ghi

- Di chuyển dữ liệu( data movement): có nhiệm vụ chuyển dữ liệu và chươngtrình vào bộ nhớ và chuyển kết quả cho người dùng

- Điều khiển( control): các lệnh kiểm tra điều kiện và rẽ nhánh

c Số lượng địa chỉ:

Thông thường trong ột lệnh người ta sử dụng từ 0 đến n địa chỉ( n thamsố) với số lượng địa chỉ càng nhiều thì khả năng tính toán và độ linh hoạtcủa lệnh càng lớn

Trong thực tế người ta thường sử dụng 2 đến 3 tham số cho lệnh

 Lệnh một địa chỉ:

- Lệnh một địa chỉ đơn giản nhất thường thuộc các máy tính đời cũ Loại máytính này thực hiện hầu hết các phép toán trên một toán hạng của lệnh và mộtthanh ghi tích lũy( accuulator- AC) Thanh ghi này đóng vai trò là toán hạngthứ 2 của lệnh Sau khi thực hiện, kết quả sẽ được ghi trở lại thanh ghi.Ngoài các lệnh thông dụng như ADD, SUB, MPY, DIV các máy tính nàydùng các lệnh sau:

Load: nạp dữ liệu vào thanh ghi tích lũy

Stor: lấy dữ liệu từ thanh ghi tích lũy đưa vào biểu thức

 Lệnh 2 địa chỉ

- Với lênh 2 địa chỉ và đối với phép toán nhị phân, một địa chỉ có thể phảithực hiện cả 2 nhiệm vụ: vừa là tham chiếu tới toán hạng nguồn( source),vừa là tham chiếu kết quả( đóng vai trò đích- distination)

 Lện 3 địa chỉ:

- Với lệnh 3 địa chỉ Mỗi lệnh chỉ định 2 vị trí toán hạng và một vị trí kết quả

Để tránh thay thế giá trị của bất kì toán hạng nào nên đôi khi ta phải dùngmột vị trí T để lưu trữ một số kết quả trung gian

 Lệnh ngăn xếp

- Thực chất có thể có một số lệnh không có địa chỉ Các lệnh không địa chỉđược thực hiện ở một tổ chức bộ nhớ đặc biệt gọi là ngăn xếp( stack) Mọithao tác xử lí các biểu thức được thực hiện dựa trên các ngăn xếp nó sẽ đọc

và ghi các giá trị ở đỉnh của ngăn xếp

- Trong các máy tính ngăn xếp, lệnh thường không chứa các toán hạng nào vàngười ta chỉ sử dụng 2 lệnh là push và pop để ghi và đọc dữ liệu từ đỉnhngăn xếp 2 lệnh này cũng sẽ truy nhập đến bộ nhớ, còn các thao tác khác thìhoàn toàn được thực hiện trên ngăn xếp loại máy tính này không cho phép

sử dụng thanh ghi nên thời thực hiện chương trình lớn

Push x: đưa x vào ngăn xếp

Pop x: lấy giá trị từ ngăn xếp đưa vào x

Add: cộng 2 giá trị từ đỉnh ngăn xếp

Sub: trừ 2 giá trị ở đỉnh ngăn xếp

Mpy: nhân 2 giá trị ở đỉnh ngăn xếp

Div: chia 2 giá trị ở đỉnh ngăn xếp

Câu 14: chức năng chín của bộ nhớ máy tính Phân loại bộ nhớ theo vị trí và theo phương pháp truy cập dữ liệu lấy ví dụ minh họa ( trang 64)

a Chức năng chính của bộ nhớ:

Bộ nhớ là bộ phận của máy tính dùng để lưu trữ dữ liệu, chương trình,các kết quả trung gian trong quá trình thực hiện chương trình

b Tùy theo vị trí của bộ nhớ trong máy tính người ta phân chia thành 2 loại:

 Bộ nhớ trong( internal memory): thường là bộ nhớ chính( main memory).Tuy nhiên, còn có các dạng bộ nhớ trong khác Đó là bộ nhớ trong cục bộcủa CPU, bộ nhở riêng của CU

 Bộ nhớ ngoài( external memory):gồm các thiết bị lưu trữ ngoại vi( ví dụ nhưđĩa băng)có thể truy nhập tới CPU thông qua các thiết bị điều khiển vào/ra( I/O controllers)

c Theo phương pháp truy nhập đơn vị dữ liệu( the method of accessingunits of data) người ta chia ra làm 4 loại bộ nhớ:

 Truy nhập tuần tự( sequential access): bộ nhớ được tổ chức thành các đơn vị

dữ liệu được gọi là các bản ghi( records) Việc truy nhập được thực hiện theotuần tự tuyến tính xác định Người ta sử dụng các thông tin địa chỉ để phânbiệt các bản ghi và trợ giúp trong tiến trình truy nhập dữ liệu một đầu đọc/ghi được sử dụng để chuyển từ vị trí hiện thời của chúng đến vị trí cần đọchoặc ghi

 Truy nhập trực tiếp ( direct access)

 Truy nhập ngẫu nhiên( random access)

 Kết hợp( associative)

- Ba thông số đo khả năng hoạt động của bộ nhở là:

Thời gian truy nhập( access time)

Thời gian chu kì bộ nhớ( memory cycle time)

Tốc độ truyền ( transfer rate)

Câu 15: lệnh máy thường chứa những phần tử nào: ( trang 52)

 Các phần tử trong lệnh máy bao gồm:

- Mã phép toán( operation code): chỉ định phép toán đang thực hiện dưới dạng

mã nhị phân được gọi là mã lệnh( operation code- opcode)

- Địa chỉ toán hạng nguồn( source operand reference): cho biết địa chỉ củamột hoặc nhiều toán hạng nguồn( tức là các toán hạng là đầu vào) của cácphép toán

- Địa chỉ toán hạng kết quả( result operand reference): cho biết địa chỉ củatoán hạng lưu trữ kết quả của phép toán

- Địa chỉ của lệnh tiếp theo( next instruction reference)

- Các toán hạng nguồn và toán hạng kết quả có thể được đặt ở một trong cácvùng sau:

Bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ ảo: cũng như với tham chiếu lệnh tiếp theo, phảibiết địa chỉ bộ nhớ chính hoặc bộ nhở ảo chứa các toán hạng

- Thanh ghi CPU: một CPU có thể chứa một hoặc nhiều thanh ghi cho phéptham chiếu bởi các lệnh máy Nếu CPU có nhiều hơn một thanh ghi thì cóthể ẩn tha chiếu tới nó nếu CPU có nhiều hơn một thanh ghi thì mỗi thanhghi được gán một số duy nhất và lệnh phải chứa số của thanh ghi cần thiết

- Các thiết bị vào/ ra: lệnh máy phải chỉ định rõ modum vào/ra và thiết bị vào

ra cho phép toán Nếu sử dụng mối liên quan giữa bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ

 Cache L1 nhanh hơn hơn cache L2 do cache L1 chạy cùng với tốc độxung nhịp chip Do nó nằm cache L1 nằm ngay trong CPU=> nó nhỏhơn???

Câu 17Hãy giải thích cách tổ chức và hoạt động đọc của bộ nhớ Cache ( trang 73)

Ram hệ thống không thể luôn cung cấp đầy đủ dữ liệu cần thiết cho CPU 1 cáchnhanh chóng Do đó, người ta thường dùng bộ nhớ Cache làm trung gian trong quátrình truyền giữa bộ xử lý và RAM

Sơ đồ: Cache là trung gian giữa CPU và Bộ nhớ chính

Câu 18: thế nào là địa chỉ hóa tức thời? ưu và nhược điểm của phương pháp này:

a Khái niệm( trang 60)( immediate addressing)

 Đây là dạng địa chỉ hóa đơn giản nhất:

- Phần toán hạng là 1 giá trị cụ thế operand =A trong đó A là giá trị của toánhạng được lấy từ bộ nhớ về một cách tự động đồng thời thực hiện việc nạplệnh về vì vậy nó lập tức có sẵn để sử dụng

- Chế độ này thường được dùng để khởi tạo các hằng hoặc các giá trị ban đầy.Lệnh

 Ưu điểm:

Khi xử lí lệnh, các toán hạng được cung cấp ngay mà không cần thêm phéptruy nhập bộ nhớ nên tốc độ tính toán nhanh.

 Nhược điểm: do kích thước dành cho phần toán hạng của lệnh là hữu hạn nêkhoảng giá trị của toán hạng cũng sẽ bị hạn chế

Câu 19: thế nào là địa chỉ hóa trực tiếp và gián tiếp.ưu và nhược điểm của từng phương pháp.

(trang 60)

a Địa chỉ hóa trực tiếp( direct addressing)

Đây là dạng địa chỉ hóa rất đơn giản

 Phần toán hạng trong lệnh chứa địa chỉ của bộ nhớ Địa chỉ bộ nhớ này chỉ

ra nơi lưu trữ giá trị thực sự của toán hạng

 Ưu điểm: khắc phục được hạn chế về khoảng cách giá trị của toán hạng

 Nhược điểm: do kích thước của lệnh nhỏ nên phương pháp này bị hạn chếbởi không gian làm địa chỉ cho vùng bộ nhớ Tốc độ thực hiện chậm hơn

Giá trị toán hạng

phương pháp trên vì lệnh này cần thêm một phép truy nhập bộ nhớ để lấygiá trị

b Địa chỉ hóa gián tiếp( indirect addressing)

 Phần toán hạng chứa địa chỉ của bộ nhớ, địa chỉ của bộ nhớ lại chứa địa chỉmột vùng khác của bộ nhớ chứa giá trị của toán hạng

 Ưu điểm: tăng phạm vi truy nhập trong bộ nhớ vì độ dài từ máy trong bộnhớ lớn hơn độ dài của phần toán hạng trong lệnh Nếu độ dài từ máy là Nthì khoảng địa chỉ có thể được truy nhập là 2^N

 Nhược điể: khi thực thi lệnh , phương pháp này đòi hỏi 2 tham chiếu bộ nhớ

để nạp toán hạng, một để lấy địa chỉ của nó và tham chiếu thứ 2 để lấy giá trịcủa nó do đó tốc độ tính toán chậm

Câu 20: trình bày chức năng chính của modun vào/ra:

Chức năng của modun vào ra :

Modun vào ra nằm toàn bộ bên trong máy tính để điều khiển một hoặc nhiềuthiết bị bên ngoài và để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị này với bộ nhớchính và /hoặc với các thanh ghi của CPU Do đó, một modun vào ra phải cómột đầu nối bên trong máy tính( với CPU và bộ nhớ chính) và phải có đầunối bên ngoài máy tính( với các thiết bị bên ngoài)

Các chức năng chính của modun vào ra:

 Điều khiển và điều chỉnh thời gian( control and timing)

 Giao tiếp với CPU( CPU communication)

 Giao tiếp với các thiết bị( device communication)

 Làm vật đệm dữ liệu( data bufering)

 Kiểm tra và phát hiện lỗi( error detection)

Trong bất kì một khoảng thời gian nào, CPU có thể giao tiếp với một hoặcnhiều thiết bị bên ngoài phục thuộc vào nhu cầu của chương trình đối vớiviệc vào/ra mà không thể đoán trước được các tài nguyên bên trong, ví dụnhư bộ nhớ chính và bus hệ thống phải chia sẻ hoạt động chứa việc vào/ra

dữ liệu do đó, chức năng của modun vào ra là điều khiển và điều chỉnh thờigian để phối hợp dữ liệu luân chuyển giữa các tìa nguyên bên trong và cácthiết bị bên ngoài Ví dụ như, việc điều khiển sự truyền dữ liệu một thiết bịbên ngoài tới CPU được thực hiện theo các bước sau:

1 CP đòi modun vào/ra để kiểm tra trạng thái của thiết bị đang được gắnvới máy tính

2 Thiết bị vào/ra trả lời trạng thái của thiết bị

3 Nếu thiết bị đang ở trạng thái hoạt động và sẵn sàng để truyền dữ liệu từCPU yêu cầu truyền dữ liệu bằng cách gửi một lệnh tới thiết bị vào/ra

4 Thiết bị vào/ ra thu một đơn vị dữ liệu( 8 hoặc 16 bit) từ thiết bị bênngoài

5 Dữ liệu được truyền từ modun vào/ra tời CPU

Nếu hệ thống sử dụng bus thì mỗi một tương tác giữa CPU và modunvào/ra đều chứa một hoặc nhiều phân chia bus( bus arbitration)

( xem chi tiết trang 92) có ví dụ từng chức năng cụ thể

Câu 21: nêu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của ổ đĩa cứng:

a Cấu tạo:

Các đĩa, động cơ, trục quay, các đầu từ và cơ cấu bộ kích đầu từ đượcđặt trong một khoang kín được gọi là head disk assembly( HAD).HAD hiếm khi được mở các thành phần khác bên ngoài của trang82)

b Hoạt động của ổ đĩa cứng:

- Khi hoạt động thì các đĩa sẽ được quay với tốc độ rất lớn và nó sẽ làm nângcác đầu từ lên khỏi mặt đĩa

- Trong quá trình ấy, đầu từ trong hầu hết các ổ đĩa hạ xuống đĩa khi nó khôngquay

- Trước đây tốc độ quay của đĩa cứng là 3600 rpm( vòng/phút) nhanh gấp 10lần ổ đĩa mềm hiện nay tốc độ của một số đĩa cứng đã tăng lên rất nhiều,một số ổ đĩa có tốc độ quay 5400, 5600, 6400, 7200 và thậm chí 10000vòng/ phút Tốc độ quay cao kết hợp với cơ cấu định vị đầu từ nhanh, sốcung từ trên một rãnh cao tạo nên ổ đĩa cứng nhanh hơn

Câu 22: cấu tạo và nguyên lí hoạt động của ổ đĩa mềm

b Hoạt động của ổ đĩa mềm

 Hầu hết đĩa quay với tốc độ 300 vòng/ phú, trừ ổ đĩa 51/4 inch quay 360vòng/ phút

 Các đầu từ di chuyển vào/ ra khoảng 1 inch và ghi 80 rãnh

 Các rãnh được ghi trên cả 2 mặt đĩa

 Mỗi hình trụ gồm 2 rãnh ở cả 2 mặt trên và dưới đầu đọc sử dụng cách ghi

dữ liệu xóa theo đường ống( tunnel erase), ghi lên một rãnh có độ rộng xácđịnh và sau đó xóa hai cạnh của rãnh đó để tránh nhầm lẫn với các rãnh lâncận độ rộng của rãnh tùy thuộc vào loại ổ đĩa

Câu 23: nêu rõ sự giống và khác nhau về tổ chức logic trên đĩa cứng và đĩa mềm?? chưa làm??

Giống -Đc phân chia thành nhiều cung tròn đồng tâm, mỗi cung tròn đc

gọi là 1 rãnh (track)VD đĩa 1.4MB có 16 rãnh-Mỗi cung tròn đc chia thành nhiều cung từ (sector)-Có bảng FAT: dùng để quản lý các thư mục và tệp; chứa thông tin

về tên gọi, thuộc tính, vị trí bắt đầu của tệp hoặc thư mục đồng thờichứa chuỗi liên kết cho phép tìm tới tất cả các sector của tệp