Bài giảng Cấu trúc máy tính Chương 1 Cấu trúc tổng quát về hệ thống máy tính

CẤU TRÚC LẬP TRÌNH HỢP MÁY NGỮ TÍNH 10/28/21 Chuong CẤU TR MỤC TIÊU : Cấu trúc Máy tính & Lập trình Assembly Khám phá bí mật bên máy tính 2.Trang bị kiến thức cấu trúc tổng quát máy tính thành cấu tạo Nắm cách hoạtphần động,cách giao nên máy tính tiếp thành phần cấu tạo nên máy tính Biết viết chương trình Assembly – dịch liên kết thực thi chương trình Biết lập trình xử lý đơn giản phần cứng, lập trình hệ thống Các khái niệm virus TH - nghiên cứu kỹ thuật lây lan virus tin học 10/28/21 Chuong CẤU TR Tài liệu tham khảo Structured Computer Organization – Andrew Tanenbaum Assembly Language For the IBM-PC – Kip R Irvine Assembly Programming Language & IBM PC Ythayu – Charles Marut Giáo trình Cấu trúc máy tính - Tống Văn On Lập trình Hợp ngữ - Nguyễn Ngọc Tấn -Vũ Thanh Hiền Cấu trúc Máy tính - Đại học Bách khoa 10/28/21 Chuong CẤU TR Tài liệu tham khảo Computer Virus Handbook Virus Writing guide Billy Belceb The macro virus writing guide The little black book of computer viruses Một số mẫu chương trình virus (virus file, virus macro) 10/28/21 Chuong CẤU TR Giaùo viên : Ngô Phước Nguyên Email : nguyenktcn@yahoo.com Mobile: 091-8-380-926 10/28/21 Chuong CẤU TR Đề cương môn học Chương : Tổ chức tổng quát hệ thống MT Chương : Tổ chức CPU Chương : Mức logic số Chương : Tổ chức nhớ Chương : Xuất nhập Chương : Lập trình Assembly – Tập lệnh Chương : Cấu trúc điều khiển & Vòng lặp Chương : Macro & Procedure – nhúng CT Assembly vào ngôn ngữ cấp cao C… Chương : Lập trình xử lý hình-bàn phím-mouse Chương 10 : Lập trình xử lý File Chương 11 : Các khái niệm Virus tin học – phân tích kỹ thuật lây lan chung VR tin học lây lan mạng 10/28/21 Chuong CẤU TR Chương :CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MỘT HỆ THỐNG MÁY TÍNH 10/28/21 Chuong CẤU TR Mục tiêu : Nắm tổng quan cấu trúc máy tính Hiểu Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann Biết sơ đồ khối chi tiết máy tính Nắm ngun lý hoạt động máy tính Biết component máy tính : Processors,Memory,Input/Output devices,Bus 10/28/21 Chuong CẤU TR Chương Tổng quan cấu trúc máy tính Mô hình máy Turing Nguyên lý Von Neumann Sơ đồ tổng quát máy tính Nguyên lý hoạt động máy tính Câu hỏi ôn taäp 10/28/21 Chuong CẤU TR 10/28/21 Chuong CẤU TR 10 Tổng quan cấu trúc máy tính Máy tính đại ngày thiết kế dựa mơ hình Turing Church mơ hình Von Neumann Mơ hình Turing : Mơ hình đơn giản có tất đặc trưng hệ thống máy tính sau Nguyên lý cấu tạo máy Turing : đầu đọc ghi khối xử lý chứa tập hữu hạn trạng thái Băng liệu vô hạn, liệu kết thúc b Si 10/28/21 b Chuong CẤU TR 14 Nguyên lý xây dựng MT MT điện tử làm việc theo hai nguyên lý : nguyên lý số nguyên lý tương tự Nguyên lý số sử dụng trạng thái rờI rạc đạI lượng vật lý để biểu diễn số liệu  nguyên lý đếm Nguyên lý tương tự sử dụng đạI lượng vật lý biến đổI liên tục để biểu diễn số liệu  nguyên lý đo 10/28/21 Chuong CẤU TR 15 Mạch điện MT Trong MT có loạI mạch điện ? Mạch tổ hợp : mạch điện có trạng thái ngõ phụ thuộc tức thờI vào tổ hợp trạng thái ngõ vào Ex : Mạch giảI mã địa Mạch : mạch điện thực mục đích mà trạng thái ngõ phụ thuộc vào tổ hợp trạng thái ngõ vào trạng thái khứ ngõ vào Ex : mạch cộng, trừ, nhân , chia 10/28/21 Chuong CẤU TR 16 Nguyên lý Turing khối xử lý chứa tập hữu hạn trạng thái Băng liệu vô hạn, liệu kết thúc b đầu đọc ghi Si Sj b Máy làm việc theo bước rời rạc Một lệnh máy sau : qiSiSjXqj Nghĩa : đầu đọc ghi Si ghi đè Sj vào ô dịch chuyển đứng yên theo thị X trạng thái hành máy qj 10/28/21 Chuong CẤU TR 17 Nguyên lý hoat động máy Turing Dữ liệu toán chuổi ký hiệu thuộc tập ký hiệu máy không kể ký hiệu rỗng b, cất vô băng Trạng thái ban đầu máy q0 Đầu đọc/ghi ô chứa ký hiệu chuổi ký hiệu nhập Trong trình hoạt động, thay đổi liệu băng, dịch chuyển đầu đọc ghi biến đổi trạng thái máy diễn tuân theo lệnh thuộc tập lệnh máy tùy theo trạng thái ký hiệu ô Quá trình dừng lại trạng thái máy trạng thái kết thúc qf 10/28/21 Chuong CẤU TR 18 Thí dụ máy Turing Xét thí dụ máy Turing thực phép toán NOT chuổi bit 0/1.Chuổi liệu nhập ban đầu 10 tập ký hiệu máy {0,1} tập trạng thái {q0, q1} tập lệnh gồm lệnh : q001Rq0 , q010Rq0 , q0bbNq1 q0 q0 Ban đầu … b … 0 b … q1 Dừng q0 10/28/21 b b Chuong CẤU TR … Kết 19 01 … Nguyên lý VonNeumann Máy Von Neumann mơ hình máy tính đại Nguyên lý sau : Về mặt logic (chức năng) , máy gồm khối : đơn vị xử lý, nhớ hệ thống xuất nhập Trao đổi thông tin Đơnvị vịxử xửlý lý Đơn Bộnhớ nhớ Bộ Điều khiển Hệ Hệxuất xuấtnhập nhập data 10/28/21 chương trình Chuong CẤU TR 20 Nguyên lý Von Neumann (cont) Chương trình điều khiển xử lý liệu xem data lưu trữ nhớ gọi chương trình lưu trữ Bộ nhớ chia làm nhiều ơ, có địa (đánh số thứ tự) để chọn lựa nhớ q trình đọc ghi liệu (nguyên lý định địa chỉ) 10/28/21 Chuong CẤU TR 21 Nguyên lý Von Neumann (cont) Các lệnh thực nhờ đếm chương trình (thanh ghi lệnh) nằm bên đơn vị xử lý Chương trình MT biểu diễn dướI dạng số đặt vào nhớ MT bên cạnh liệu 10/28/21 Chuong CẤU TR 22 Typical Von Neumann Machine A L U 10/28/21 Chuong CẤU TR 23 Nguyên lý hoạt động MT CPU CPU Đọclệnh lệnh Đọc Phântích tíchlệnh lệnh Phân Thựcthi thilệnh lệnh Thực Bộ nhớ nhớ chính Bộ Lưutrữ trữthơng thơngtin tin Lưu Nơichứa chứachương chươngtrình trình Nơi đểCPU CPUđọc đọcvà vàthực thựcthi thi để Khốixuất xuất nhập nhập Khối Giaotiếp tiếpvới vớimôi môitrường trườngbên bênngoài Giao xuấtnhập nhậpdữ dữliệu, liệu,bộ bộnhớ nhớphụ phụ xuất 10/28/21 Chuong CẤU TR 24 Tổ chức Máy tính CPU & I/O device CPU ControlUnit Unit Control ALU ALU I/O Devices Registers Main Memory 10/28/21 Printer Chuong CẤU TR Bus ……… Bus ……… Disk Bus 25 đọc, phân tích, lệnh cho đơn vị chức thực Sơ đồ khối chi tiết ALU ALU Registers Registers Phép toán: số học, luận lý, so sánh, dịch, quay,xử lý bit MainMemory Memory Main Control Unit Unit Control Có22tác tácvụ vụ::đọc đọc/Ghi /Ghi Có loạidữ dữliệu: liệu: 22loại 1)Data Data::số sốliệu liệuđầu đầuvào, vào, 1) kếtquả,dữ quả,dữliệu liệutrung trunggian gian kết 2)Chương Chươngtrình trình 2) Đơnvị vịgiao giaotiếp tiếp––IO IOCard Card Đơn MỗI phép IODevices Devices IO 10/28/21 toán Chuong CẤU TR 26 Tổng kết chương Máy tính thiết kế ý tưởng Máy Turing nguyên lý Von Neumann Về mặt chức máy tính gồm phần : đơn vị xử lý, nhớ thiết bị xuất nhập 10/28/21 Chuong CẤU TR 27 Câu hỏi Câu 1: Trình bày nguyên lý Von Neumann Câu 2: Cho biết khác mơ hình Turing mơ hình VonNeumann Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động Máy Turing Câu 4: Truớc có nguyên lý Von Neumann, chương trình để máy tính thực để đâu? Câu : Cho biết kết 2+3 ? 10/28/21 Chuong CẤU TR 28 ... lý Von Neumann Sơ đồ tổng quát máy tính Nguyên lý hoạt động máy tính Câu hỏi ôn tập 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR 10 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR 11 Máy tính & Sự tính toaùn Bộ xử lý... học lây lan mạng 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR Chương :CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MỘT HỆ THỐNG MÁY TÍNH 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR Mục tiêu : Nắm tổng quan cấu trúc máy tính Hiểu Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann... chi tiết máy tính Nắm nguyên lý hoạt động máy tính Biết component máy tính : Processors,Memory,Input/Output devices,Bus 10 /28/ 21 Chuong CẤU TR Chương Tổng quan cấu trúc máy tính Mô hình máy Turing