ÔN TẬP LÝ THUYẾT CẤU TRÚC MÁY TÍNH Câu Biểu diễn số có dấu (dùng bù 2) Vd : +5 = 01012 = 058 = 516 => -5 = 10112 = 7.38 = B16 +3,75 = 011.112 = 3.68 = 3.C16 => -3,75 = 100.012 = 4.28 = C.416 Các phép tốn cộng, trừ số khơng dấu có dấu Các tượng: nhớ, tràn, xác định dấu Câu Chuyển đổi hệ số 2, 8, 10, 16, mã BCD, mã Gray, dấu chấm động (không dấu) (Xem lại ví dụ phần lý thuyết lớp) Câu Chứng minh biểu thức logic dùng biến đổi đại số Bool Vd : AB + AC + BC = AB + AC Câu Giản đồ Karnaugh (toàn bộ) Câu Thiết kế giải thích mạch cộng : Half Adder Full Adder (HA FA) mạch trừ : Half Subtractor Full Subtractor (HS FS) - Lập bảng chân trị bước : - Rút gọn dùng Karnaugh - Vẽ hình (Xem lại phần lý thuyết lớp thực hành 2) Câu Thiết kế giải thích mạch cộng/trừ số n bit (xem lại phần lý thuyết lớp thực hành 2) A – B = A + (-B) = A + bù (B) Câu Sơ đồ khối hệ thống máy tính (có vẽ hình giải thích) Chú ý chiều mũi tên : bus địa chiều (từ CPU ra), bus liệu bus điều khiển chiều (ngoại trừ bus liệu ROM) Trong sơ đồ ta thấy rõ thành phần hệ thống máy tính bao gồm: + Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) + Bộ nhớ bán dẫn (Memory) gồm nhớ đọc (Read Only Memory – ROM) nhớ truy xuất ngẫu nhiên (Random Access Memory -RAM) + Giao tiếp vào/ra dùng để ghép nối với thiết bị ngoại vi + Các Bus truyền thông tin Các khối chức liên hệ với thơng qua tín hiệu gọi bus hệ thống gồm thành phần: bus liệu, bus địa bus điều khiển CPU vi mạch điện tử có độ tích hợp cao đóng vai trị chủ đạo q trình điều khiển hoạt động tồn hệ thống Bên CPU cịn có ALU (Arithmetic and Logic Unit) chịu trách nhiệm thực phép toán logic số học Bộ nhớ bán dẫn gọi nhớ gồm ROM RAM ROM thường dùng để lưu trữ chương trình khởi tạo hệ thống khởi động (ví dụ ROM BIOS) CPU đọc mã lệnh từ để khởi tạo hệ thống RAM thường dùng để chứa chương trình ứng dụng, liệu, kết tính tốn trung gian phần chương trình điều khiển hệ thống Bộ ghép nối vào cho phép ghép nối hệ thống với thiết bị vào/ (I/O) hình, bàn phím, chuột, ỗ đĩa…thông qua địa cổng vào/ (Port) Câu Khái niệm nhớ bán dẫn phân loại (theo cấu trúc) Có nhiều cách phân loại nhớ, cách phổ biến phân thành hai loại: Bộ nhớ đọc (ROM – Read Only Memory) nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM – Random Access Memory) Tuỳ theo cấu trúc ROM mà ta lại chia thành loại : + PROM (Programmable ROM), + EPROM (Erasable Programmable ROM) + EAROM (Electrically Alterable ROM) + EEPROM (Electrically EPROM) hay Flash ROM PROM lọai ROM ghi (lập trình) thiết bị đặc biệt gọi lập trình PROM (PROM Programmer) Hoạt động ghi thường phá hủy liên kết nội tại, điều dẫn đến kết PROM lập trình lần mà thơi EPROM loại ROM xóa tia cực tím lập trình lập trình EPROM (EPROM Programmer) Q trình xóa tia cực tím nhiều lần làm hỏng EPROM EAROM thay đổi nội dung bit thời điểm dùng để chứa thông tin khởi tạo hệ thống hệ thống thay đổi nội dung EAROM Flash memory (hay EEPROM) loại ROM cho phép xóa tịan nội dung (hoặc bank chọn) điện lập trình mà khơng cần lấy chúng khỏi hệ thống RAM thường chia làm loại : + SRAM (Static RAM) + NV RAM (Non – Volatile RAM) + DRAM (Dynamic RAM) SRAM trì nội dung miễn có nguồn điện áp vào, khác với DRAM phải làm tươi (refresh) theo chu kỳ Dữ liệu SRAM bị mất nguồn nuôi Các vị trí nhớ truy xuất (đọc/ ghi) theo trình tự khơng liên quan đến vị trí truy xuất trước NVRAM loại RAM không bị thông tin nguồn điện nuôi Hiện nay, loại nhớ gần giống với NVRAM Flash memory NVRAM dùng máy in, Router để lưu trữ file cấu hình khởi động hệ thống DRAM lưu trữ bit liệu tụ điện riêng lẻ Số electron lưu trữ tụ điện xác định bit lưu trữ hay Vì bit lưu trữ tụ điện nên q trình tích điện phải thực lại theo chu kỳ Các tế bào DRAM nhỏ rẻ tiền so với SRAM Một số loại DRAM thường gặp : Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM), Extended Data Out DRAM (EDO DRAM), Burst EDO RAM (BEDO DRAM), Synchonous DRAM (RDRAM), Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM), Rambus DRAM (RDRAM), Video DRAM (VRAM), Synchronous graphics RAM (SGRAM), Pseudostatic RAM (PSRAM) Câu Sơ lược cấu trúc vi xử lý Intel từ 8086 đến Pentium II + CPU 8086 có ghi 16 bit, BUS liệu bên 16 bit, 20 bit địa + CPU 80386 có ghi 32 bit dùng cho cơng việc tính tốn định vị địa 16 bit phần thấp ghi 32 bit tương tự ghi 16 bit hệ trước Một chế độ CPU chế độ ảo, cho phép chương trình viết CPU 8088/8086 chạy CPU 32 bit CPU 80386 có 32 bit địa chỉ, nên không gian địa GB CPU 80386 tăng cường thêm lệnh tính tốn lệnh định vị địa 32 bit, lệnh quản lý bit + CPU 80486 tăng cường thêm khả xử lý song song, có chặn pipeline Cho phép tốc độ xử lý lệnh cho kỳ đồng hồ Đồng thời cịn tích hợp 8KB cache L1 đồng xử lý toán học CPU 80486 + CPU Pentium tăng cường thêm chặn pipeline thứ Chó phép xử lý lệnh chu kỳ đồng hồ Tích hợp 16 KB cache L1 CPU, Bus liệu 64 bit có hỗ trợ APIC + CPU Puntium II tăng cường thêm lệnh MMX, dùng kỹ thuật slot, cache L1 tăng lên 32 KB, cache L2 gồm 256 KB, 512 KB, MB, MB Câu 10 Sơ lược cấu trúc vật lý đĩa cứng Đĩa cứng cấu tạo từ nhiều đĩa phẳng (Platter) có từ tính trục quay (Spindle) Spindle quay lúc đầu đọc (Head) di chuyển Platter để đọc ghi liệu lên Platter Mỗi Platter chia thành đường có bán kính (Track) Track lại chia thành đơn vị đọc ghi nhỏ gọi Sector, Sector thường có kích thước khoảng 512 bytes Như vậy, để xác định vị trí đọc ghi đĩa cứng cần thơng số : Head ( hay Side), Cylinder, Sector Cần lưu ý theo quy định Head đánh số từ 0, Cylinder đánh số từ Sector đánh số từ Câu 11 Chức vị trí Master Boot Record MBR nằm vị trí đĩa cứng (Head 0, Cylinder 0, Sector 1) MBR chứa thông tin sau: Master Boot Code: chứa đoạn mã khởi động ngắn mà BIOS nạp lên thực Chương trình chuyển quyền điều khiển cho chương trình khởi động (được lưu trữ partition) dùng để khởi động PC Master Partition Table: Chứa thông tin mô tả phân chia partition đĩa cứng Bao gồm entry, entry mô tả partition, đĩa cứng có partition thật gọi primary partition Các partition khác partition logic liên kết với primary partition Master Boot Code thực chức sau: - Qt bảng partition để tìm partition tích cực (active) - Tìm sector khởi động partition tích cực - Tải Boot Sector partition tích cực vào nhớ - Chuyển quyền điều khiển cho đọan mã khởi động Boot Record Nếu MBR khơng thể hồn thành chức hệ thống hiển thị thông báo bên dưới: Invalid partition table Error loading operating system Missing operating system Câu 12 Trình bày đặc trưng bật dòng vi xử lý core i7 hãng Intel Dòng vi xử lý Intel đời phục vụ cho ứng dụng đòi hòi sức mạnh xử lý tập trung chơi game, quản lý đa phương tiện, phần mềm xử lý đa luồng Các đặc trưng : - lõi (core) vật lý - Bộ nhớ đệm (cache) cấp - Sử dụng công nghệ Intel : Turbo-Boost Hyper-Threading * Turbo-Boost: Bộ xử lý Core i7 với cơng nghệ tăng tốc độc quyền Turbo Boost nâng hiệu suất máy tính lên thêm 20%, giúp hệ thống hoạt động nhanh kéo dài thời lượng pin Công nghệ thực cách tự động điều chỉnh xung nhịp nhân độc lập cho phù hợp với nhu cầu xử lý * Hyper-Threading: công nghệ Hyper-Threading cung cấp luồng (thread) nhân, tức nhân đôi số tác vụ mà vi xử lý thực thi Core i7 với công nghệ siêu phân luồng cho phép máy tính thực nhiều ứng dụng khoảng thời gian nhanh Hệ thống có nhiều luồng xử lý liệu người dùng dễ dàng chuyển đổi ứng dụng Các thao tác chuyển đổi, biên tập hình ảnh, phim, âm nhạc trở nên nhanh chóng dễ dàng hết Câu 13 Trình bày phương pháp kết nối thiết bị với bus cục vi xử lý Có ba phương pháp kết nối thiết bị với Bus cục vi xử lý - Phương pháp kết nối trực tiếp (Direct - Connect): Thiết bị kết nối trực tiếp với bus vi xử lý, ví dụ ghép nối với vi xử lý họat động CLK 33 Mhz không dùng trạng thái đợi chu kỳ Bus (zero wait state) hoạt động truyền liệu đạt đến 132 Mbytes/s (trong chế độ truyền Burst) Phương pháp cho phép đạt tốc độ cao, nhiên, phương pháp cho thấy số nhược điểm: + Vì kết nối trực tiếp với bus vi xử lý nên phải thiết kế lại dùng với vi xử lý hệ + Vì có tải bên ngồi ghép nối với bus cục nên có thiết bị ghép nối với Bus + Vì Bus cục chạy với tốc độ cao nên gặp khó khăn việc thiết kế thiết bị dùng bus - Phương pháp đệm (Buffered): Vì tín hiệu Bus cục đệm (buffered) nên cho phép nhiều thiết bị gắn vào Bus cục (thường 3) Đây thuận lợi so với phương pháp kết nối trực tiếp Nhược điểm phương pháp đệm chỗ bus cục vi xử lý bus cục đệm thực một, điều dẫn đến vi xử lý thiết bị master bus sử dụng bus khơng thể sử dụng đồng thời - Phương pháp Workstation: Phương pháp sử dụng nhiều kiến trúc Workstation để thu hiệu suất cao Bộ điều khiển Cache L2 vi xử lý kết hợp với cầu nối (bridge) cho phép giao tiếp vi xử lý, nhớ bus I/O tốc độ cao (trong trường hợp PCI) Các thiết bị nằm I/O bus Target vừa Target vừa có khả bus Master Thơng qua bridge thiết kế đặc biệt, vi xử lý (thông qua cache L2 nó) Bus Master I/O Bus (hoặc Bus mở rộng) truy xuất đến nhớ Bus master I/O Bus truyền liệu trực tiếp với thiết bị Target I/O bus vi xử lý truy xuất Cache L1 L2 điều khiển cache L2 truy xuất đến nhớ cho vi xử lý Câu 14 Trình bày khác cấu trúc, chức dòng chip Intel core i3 core i7, giải thích? Core i3 Thị trường bình dân lõi (4 luồng) Cache L3 4M Hỗ trợ Hyper-Threading Sử dụng cho máy tính bình dân (lướt web, nghe nhạc, soạn thảo văn ) Core i7 Thị trường cao cấp lõi (8 luồng) Cache L3 8M Hỗ trợ Turbo Boost Hyper-Threading Sử dụng cho máy tính cao cấp (chơi game, xem phim, đồ họa ) Core i7 đời vào năm 2008, core i3 đời vào năm 2010 Mặc dù đời sau core i3 nhằm mục đích cung cấp cho thị trường bình dân, giá rẻ Intel Core i3 tích hợp chip xử lý đồ họa vào bên nhân CPU Câu 15 Trình bày chức address bus ( bus địa ), data bus ( bus liệu ) control bus (bus điều khiển ) sơ đồ khối hệ thống máy tính Bus địa bao gồm tín hiệu dùng để chuyển tải địa (thường ký hiệu A ví dụ CPU có 20 tín hiệu địa ký hiệu từ A0 đến A19) Khi đọc/ghi nhớ (hoặc I/O), CPU đưa Bus địa nhớ (hoặc I/O) cần đọc/ ghi Như vậy, số lượng tín hiệu địa định không gian nhớ (tức số lượng nhớ) mà CPU định vị Thí dụ: CPU 8088/8086 có 20 bit tín hiệu địa khơng gian nhớ CPU 220 = 1Mega ô nhớ, lưu ý CPU họ 80x86 định vị theo byte nên không gian nhớ CPU 1Mbytes, tương tự CPU Pentium II có 36 tín hiệu địa khơng gian nhớ 64Gbytes Bus liệu gồm tín hiệu dùng để chuyển tải liệu (thường ký hiệu D) Số tín hiệu liệu định số bit liệu mà CPU xử lý lúc Lưu ý tín hiệu liệu hai chiều CPU đọc/ghi liệu từ nhớ I/O Bus điều khiển dùng để điều khiển hoạt động hệ thống tín hiệu /WR (Write) để báo hiệu CPU đọc liệu, /RD (Read) để báo hiệu CPU ghi liệu, Ready cho ùng để báo cho CPU biết nhớ (hoặc I/O) sẵn sàng trình trao đổi liệu…Do đó, Bus điều khiển phải hai chiều ... dụng đòi hòi sức mạnh xử lý tập trung chơi game, quản lý đa phương tiện, phần mềm xử lý đa luồng Các đặc trưng : - lõi (core) vật lý - Bộ nhớ đệm (cache) cấp - Sử dụng công nghệ Intel : Turbo-Boost... 32 KB, cache L2 gồm 256 KB, 512 KB, MB, MB Câu 10 Sơ lược cấu trúc vật lý đĩa cứng Đĩa cứng cấu tạo từ nhiều đĩa phẳng (Platter) có từ tính trục quay (Spindle) Spindle quay lúc đầu đọc (Head)... (PSRAM) Câu Sơ lược cấu trúc vi xử lý Intel từ 8086 đến Pentium II + CPU 8086 có ghi 16 bit, BUS liệu bên 16 bit, 20 bit địa + CPU 80386 có ghi 32 bit dùng cho công việc tính tốn định vị địa