Bài giảng Kiến trúc máy tính

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính

1. TRƯỜNG ĐHCN TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH (COMPUTER ARCHITECTURE)
2. Giới thiệu Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) phantrung.wordpress.com phantrung595@gmail.com ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
3. Mục đích ➢Lịch sử phát triển và hoạt động của máy tính ➢Các cấu trúc liên kết với nhau trong máy tính ➢Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính ➢Cấu trúc và chức năng của CPU ➢Bộ nhớ ➢Hệ thống vào ra ➢Tập lệnh ➢Mạch logic số (thêm) ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
4. Tài liệu tham khảo ➢William Stallings – Computer Organization and Atchitecture 8푡ℎ Edition ➢Giáo trình Kiến trúc máy tính của DH cần thơ ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
5. Nội dung môn học 1. Tổngquan về kiến trúc máy tính 2. Hệ thống máy tính 3. Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính 4. Mạch logic số (tham khảo) 5. Tập lệnh 6. Bộ xử lý trung tâm 7. Bộ nhớ máy tính 8. Hệ thống vào ra ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
6. Chương 1 Tổng quan về KTMT 1. Một số khái niệm và công nghệ 2. Phân loại máy tính 3. Lịch sử phát triển của máy tính ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
7. 1. Các khái niệm và công nghệ ➢ Máy tính (Computer) là máy xử lý dữ liệu, hoạt động một cách tự động dưới sự điều khiển của một danh sách các lệnh (gọi là chương trình) được lưu trữ trong bộ nhớ chính của nó. ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
8. 1. Các khái niệm và công nghệ ➢Một hệ thống máy tính (Computer System) bao gồm một máy tính và các thiết bị ngoại vi. ➢Thiết bị ngoại vi (Peripherals) bao gồm các thiết bị nhập, thiết bị xuất và bộ nhớ thứ cấp ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
9. 1. Các khái niệm và công nghệ ➢ Kiến trúc máy tính (Architecture) liên quan đến các thuộc tính của hệ thống máy tính có khả năng thấy được đối với người lập trình, hoặc các thuộc tính có ảnh hưởng trực tiếp đến logic thực hiện chương trình ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
10. 1. Các khái niệm và công nghệ ➢Các thuộc tính KTMT: – Tập lệnh – Các phương pháp biểu diễn dữ liệu cơ bản – Cơ chế xuất nhập – Các khối cơ bản trong CPU – Chức năng của các thành phần chính – Sự thực hiện lệnh – Tố chức bộ nhớ( các kỹ thuật định vị bộ nhớ) – Các cách mà các thành phần cơ bản kết nối với nhau – ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
11. 1. Các khái niệm và công nghệ ➢ Tổ chức máy tính(Computer Organization): đề cập đến các khối chức năng và sự kết nối giữa chúng để thực hiện các đặc tả kiến trúc (nghĩa là làm thế nào hiện thực các tính năng kiến trúc) • Tín hiệu điều khiển, giao tiếp giữa máy tính và thiết bị ngoại vi, công nghệ bộ nhớ, ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
12. ➢So sánh KTMT và TCMT • Ví dụ chức năng “ nhân” ▪ Kiến trúc : có hay không có lệnh nhân. ▪ Tỗ chức : một đơn vị thực hiện chức năng “nhân” đặc biệt hay việc dùng nhiều đơn vị “cộng” để thực hiện chức năng “nhân”. • Nhiều nhà sản xuất máy tính đưa ra dòng(họ)các mẫu maý tính. Các máy này có cùng kiến trúc nhưng khác nhau về mặt tổ chức ▪ Tất cả tính họ x86 của Intel có cùng kiến trúc cơ bản ▪ Họ System/370 của IBM có cùng kiến trúc cơ bản ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính
13. • Điều này dẫn đến • Nhiều máy khác nhau trong cùng họ có giá thành và hiệu suất khác nhau. • Tổ chức sẽ thay đổi theo công nghệ – Tương thích về chương trình – Tối thiểu đối với máy thế hệ trước (backwatd) • Trong máy vi tính, mối quan hệ giữa kiến trúc và tổ chức rất khăng khít với nhau • Thay đổi về công nghệ không chỉ ảnh hưởng đến tổ chức mà còn dẫn đến kiến trúc phức tạp hơn và hiệu quả hơn ThS Nguyễn Phan Trung Kiến Trúc Máy Tính