CTMT VA GHEP NOI

1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan cấu trúc máy tính 1.2 Lịch sử phát triển máy tính 1.3 Mơ hình máy tính Von Neumann 1.4 Mơ hình hệ thống bus 1.5 Mức máy tính 1.6 Hệ thống máy tính điển hình 1.1 Tổng quan cấu trúc máy tính Cấu trúc máy tính bao gồm khía cạnh: • Cấu trúc tập lệnh: nghiên cứu máy tính theo cách nhìn người lập trình • Tổ chức máy tính: nghiên cứu phần cứng máy tính Cấu trúc tập lệnh thay đổi chậm, Tổ chức máy tính thay đổi nhanh Ví dụ: Các máy tính PC dùng xử lý Intel 32 bit từ 80386 đến Pentium 4:  Cùng chung cấu trúc tập lệnh (IA-32)  Có tổ chức khác 1.2 Lịch sử phát triển máy tính (xem tài liệu) • Các máy tính phân làm loại: máy tính lớn (mainframe), máy tính nhỏ (minicomputer) máy vi tính hay máy tính cá nhân (micro computer hay personal computer) 1.3 Mơ hình máy tính Von Neumann • Mơ hình Von Neumann: máy tính tổ chức theo nguyên tắc xây dựng hoạt động xảy nối tiếp bao gồm thành phần chính: 1.4 Mơ hình hệ thống bus • Mơ hình chia máy tính làm khối: CPU, nhớ cổng vào I/O 1.5 Mức máy tính 1.6 Hệ thống máy tính điển hình 1.6.1.CẤU TRÚC BẢN MẠCH CHÍNH • Bản mạch (mainboard) Chứa đựng: —bộ xử lý trung tâm CPU, —hệ thống bus, nhớ (ROM, RAM) —và vi mạch hỗ trợ (chipset) Chức năng: —Là mạch liên kết linh kiện thiết bị ngoại vi thành máy tính thống —Điều khiển tốc độ đường luồng liệu thiết bị —Điều khiển điện áp cung cấp cho linh kiện gắn chết cắm rời Mainboard 10 Bit C1 kiểm tra chẵn lẻ tổ hợp bit số {1, 3, 5, 7, 9, 11} Như ví dụ hình, C1 = có bit số 11 (kiểm trachẵn) Bit C2 kiểm tra chẵn lẻ tổ hợp bit {2, 3, 6, 7, 10, 11} Tương tự với phân tích ta có C2 = Bit C4 kiểm tra chẵn lẻ tổ hợp bit {4, 5, 6, 7} C4 trường hợp Bit C8 kiểm tra chẵn lẻ {8, 9, 10, 11} C8 = Chuỗi bit truyền 114 115 116 Kiểm tra dự phòng theo chiều dọc VRC (Vertical Redundancy Checking) • Phương pháp sử dụng để kiểm tra theo khối liệu • Khi truyền nhóm liệu word, bit dự phòng thêm vào word • Kết word sau thêm vào bit kiểm tra chẵn lẻ lại xếp theo hàng • Cuối ta lại kiểm tra chẵn lẻ lần theo chiều dọc 117 Kiểm tra mã vòng CRC • CRC sử dụng mã đa thức khung truyền chia thành trường: trường liệu trường kiểm tra CRC • Sau nhận khung truyền, hệ thống kiểm tra theo chế bên gửi • Nếu kết phù hợp, tức khơng có lỗi Nếu kết có khác biệt, lỗi xảy 118 Thực kiểm tra CRC Bên gửi liệu thực theo bước sau: Chuỗi liệu cần truyền coi đa thức M(x) có bậc k thêm n bit số vào đằng sau Với n bậc đa thức sinh G(x) k>n Đa thức thu gồm M(x) chuỗi n bit thêm vào, thực phép chia M(x) cho đa thức G(x) theo phép chia modul 2, phần dư R(x) R(x) có số bit khơng lớn n bit Đa thức truyền T(x) = M(x) + R(x) Bên nhận liệu giả sử T’(x) tiến hành kiểm tra sau: Thực phép chia T’(x) cho đa thức sinh G(x) Nếu kết R’(x) trình truyền khơng có lỗi, kết khác q trình truyền có lỗi 119 • Giả sử ta cần truyền chuỗi liệu M(x)=1101011011 • Đa thức sinh G(x)=10011 (tức G(x)= x4 + x + 1) • Với đa thức sinh vậy, ta thấy n = 4, tức ta thêm số vào chuỗi cần truyền liệu để chuỗi 11010110110000 • Thực phép chia M(x) cho G(x) ta R(x)=1110 120 121 Biểu diễn số: • Số bù 1, bù • Số dấu phẩy tĩnh, phẩy động Các phép tốn: • Cộng, trừ, nhân, chia số nhị phân Chương trình hợp ngữ: • Các lệnh hợp ngữ: ld, st, addcc, sethi,… • Các liên kết chương trình: macro, luồng liệu, Khối Control section • Biên dịch chương trình: cấp caocấp ASMngơn ngữ máy(mã hóa lệnh, chuyển ngữ kép… Bộ nhớ máy tính: RAM(SRAM,DRAM), ROM Giao tiếp thiết bị ngoại vi: • Các chuẩn giao tiếp: PCI, USB, RS232,… • Hoạt động BUS: đồng bộ, khơng đồng bộ, chuẩn BUS • Các thiết bị: CDROM, đĩa từ, dung lượng đĩa • Lỗi truyền thông & Các phương pháp phát lỗi 122 Câu hỏi ôn tập Thực phép chia số Q = 1010 M = 00101 Hệ truyền liệu cần gửi nội dung 1010101011 theo phương pháp CRC với đa thức sinh G(x) = x4 + x3 + x2 Dữ liệu truyền gì? Hệ thống máy tính có số lượng tín hiệu địa 13 đường Về lý thuyết, dung lượng nhớ ảo bao nhiêu? Để truyền ký tự ‘5’ = 011 0101 với phương pháp phát lỗi single bit kiểm tra chẵn, chuỗi liệu cần truyền gì? Hãy biểu diễn số (-25)10 số bù 1, bù 2, MSB làm bit dấu, số bù 9, bù 10? Để nạp nội dung 1234h vào ghi %r4, ta sử dụng lệnh nào? 123 Các câu hỏi nhóm Khái quát cấu trúc mạch (motherboard) máy tính cá nhân đại? Phân tích khối linh kiện mạch (CPU, nhớ, chipset, …) ? Phân tích cấu trúc cách tổ chức CPU theo nguyên tắc Von Neumann ? Trình tự thực thi thị CPU ? So sánh kiến trúc CISC RISC CPU ? Phân tích chế đường ống (pipelining) CPU ? Các thiết bị lưu trữ liệu dùng máy vi tính ? Cấu tạo, đặc tính hoạt động ổ đĩa từ cứng (HDD) ? Phân biệt ROM BIOS RAM CMOS ? Phân tích nhiệm vụ loại ROM BIOS máy tính cá nhân (ROM BIOS card mở rộng mainboard) ? Bộ nhớ cache máy vi tính ? Phân tích phương pháp thiết kế sơ đồ tổ chức cache ? Khái niệm phân loại bus máy vi tính ? Cách tổ chức hệ thống bus máy PC theo tổ chức phần cứng, minh họa cấu trúc bus máy vi tính đại dùng CPU Pentium IV ? Cách tổ chức thông tin nguyên tắc hoạt động đĩa quang (CD) Phân loại đĩa quang đại? So sánh ưu nhược điểm đĩa quang so với đĩa từ ? Các thiết bị hiển thị liệu thông dụng? Cấu trúc nguyên tắc hoạt động hình LCD ? 124 Câu 1: Về mặt nguyên l{, cell DRAM A Một D Flip-flop mạch điều khiển B Một tụ C mạch điều khiển C tụ C transistor D Một Dflip-flop Câu 2: Phát biểu sau ĐÚNG: “Để đồng hoạt động, ta cần A Sử dụng Master-Slave D Flip-flop kích hoạt theo sườn làm ghi B Sử dụng sườn xung nhịp Clock C Sử dụng xung nhịp Clock D Có thể sử dụng D Flip-flop làm ghi Câu 3: Phương pháp mã hóa liệu thơng dụng đĩa từ A NRZ B Không phải phương pháp C Manchester NRZ D Manchester Câu 4: Thực phép chia số Q = 1010 M = 00101 Giá trị ghi A Q sau phép tính thứ A 00000 0010 B 00001 0100 C 0010 1000 D 00010 1000 Câu 5: Để điều khiển luồng liệu từ C Bus lên ghi đệm %temp3, tín hiệu vào C Decoder A Trường rd ghi %ir = 36 C MUX = B Trường C ghi MIR 100100 trường C MUX = C Trường C ghi MIR 100100 trường C MUX = D Trường rd ghi %ir = 36 C MUX = 125 Câu 6: Hệ truyền liệu cần gửi nội dung 1010011011 theo phương pháp CRC với đa thức sinh G(x) = x4 + x3 + x Dữ liệu truyền A 10100110111011 B 10100110110111 C 10100110111111 D 10100110111110 Câu 7: Dữ liệu máy tính lưu trữ dạng A Số bát phân – số B Số nhị phân C Số thập lục phân – số 16 D Mã nhị phân Câu 8: Các ghi cấu tạo từ A Các Master-Slave D Flip-flop B Master Flip-flop C Các D Flip-flop D Các Master-Slave D Flip-flop đệm Câu 9: Hệ thống máy tính có số lượng tín hiệu địa 13 đường Về l{ thuyết, dung lượng nhớ ảo A 215 x bit B 213 x bit C 214 x bit D Vô hạn Câu 10: Số 1011 1111 0111 0000 0000 0000 0000 0000 biểu diễn số dấu phẩy động biết cấu trúc số dấu phẩy động gồm bit dấu, bit số mũ mã thừa 64, 24 bit giá trị đồng thời có thực giấu số (chuẩn số phẩy động IBM) A -0,71875 B -1,0111 x 2-1 C Là số D Không phải số 126 Câu 11: Phát biển sau ĐÚNG A Biên dịch trình chuyển chương trình viết từ ngơn ngữ cấp cao sang ngơn ngữ mà máy tính hiểu B Biên dịch thơng dịch q trình tạo ngơn ngữ máy C Biên dịch q trình vừa chuyển chương trình viết từ ngơn ngữ cấp cao sang ngơn ngữ mà máy tính hiểu thực lệnh D Biên dịch thơng dịch q trình tạo chương trình viết ngơn ngữ mà máy hiểu Câu 12: Với số bit xác định, số lượng số nguyên mà ta biểu diễn A Số lượng số mã hóa theo số lớn làm bit dấu số lượng số bù B Số lượng số biểu diễn theo mã bù số lượng số biểu diễn theo mã bù C Số lượng số bù số lượng số mã thừa D Số lượng số biểu diễn theo số bù số lượng số nguyên không dấu Câu 13: Hệ thống máy tính sử dụng 32 bit địa với độ rộng liệu 32 bit, chế độ lưu trữ big endian Giá trị địa lớn mà máy tính truy cập A 232-2 B 232-3 C 232-1 D 232-4 Câu 14: Các đặc trưng trình biên dịch A Kiểu liệu, chế độ địa chỉ, cấu trúc thực phép toán phương pháp trao đổi liệu B Đặc trưng kiểu liệu C Các chế độ địa chỉ, cấu trúc thực phép toán, phương pháp trao đổi liệu D Là đặc trưng máy tính cấp thấp sử dụng chương trình Câu 15: Các tín hiệu điều khiển ALU sử dụng để A Thực 16 lệnh ALU B Thực 15 lệnh ARC C Thực 16 phép toán ALU D Thực phép toán ALU 127 Câu 16: Quá trình thực đọc nhớ bus đồng thực A Đưa tín hiệu địa lên ADDRESS BUS → kích hoạt → chờ xung nhịp → đọc liệu DATA BUS → giải phóng B Đưa tín hiệu địa lên ADDRESS BUS → kích hoạt → kích hoạt → đợi tín hiệu → đọc liệu DATA BUS → giải phóng , C Đưa tín hiệu địa lên ADDRESS BUS → kích hoạt → đọc liệu DATA BUS → giải phóng D Đưa tín hiệu địa lên ADDRESS BUS → kích hoạt → chờ xung nhịp → giải phóng Câu 17: Một lệnh tối thiểu hợp ngữ bao gồm A Nhãn + Lệnh + Các toán hạng + Lời giải B Lệnh + Các toán hạng C Lệnh + Lời giải D Nhãn + Lệnh + Các toán hạng Câu 18: Trường op2 cấu trúc Branch có giá trị A 100 B 010 C 011 D 101 Câu 19: Một đĩa cứng có 12 đĩa mặt phía ngồi khơng sử dụng để ghi liệu Mỗi mặt đĩa có 4000 track, track có 2000 sector, sector dung lượng 512 byte Dung lượng đĩa A 19 GB B 88 GB C 88000000KB D 49152000000 byte Câu 20: Cache có khả truy cập tốc độ cao ngun nhân sau A Cấu tạo đơn giản B Dung lượng nhỏ, giá thành cao C Kết nối trực tiếp với CPU D Linh kiện có chất lượng cao 128