Bài giảng Kiến trúc máy tính - ĐHCN TP.HCM

BÀI GIẢNGKIẾN TRÚC MÁY TÍNH(COMPUTER ARCHITECTURE)TRƯỜNG ĐHCN TP HỒ CHÍ MINHKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Giới thiệuKiến trúc máy tính(Computer Architecture)phantrung.wordpress.comphantrung595@gmail.comThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy TínhMục đíchLịch sử phát triển và hoạt động của máy tínhCác cấu trúc liên kết với nhau trong máy tínhBiểu diễn dữ liệu và số học máy tínhCấu trúc và chức năng của CPUBộ nhớ Hệ thống vào raTập lệnhMạch logic số (thêm)ThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy TínhTài liệu tham khảo ThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy TínhNội dung môn họcTổngquan về kiến trúc máy tínhHệ thống máy tínhBiểu diễn dữ liệu và số học máy tínhMạch logic số (tham khảo)Tập lệnhBộ xử lý trung tâmBộ nhớ máy tínhHệ thống vào raThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy TínhChương 1 Tổng quan về KTMTMột số khái niệm và công nghệPhân loại máy tínhLịch sử phát triển của máy tínhThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy Tính1. 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 TrungKiến Trúc Máy Tính1. Các khái niệm và công nghệMột 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 cấpThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy Tính1. Các khái niệm và công nghệKiến 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 trìnhThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy Tính1. Các khái niệm và công nghệCác thuộc tính KTMT:Tập lệnhCác phương pháp biểu diễn dữ liệu cơ bảnCơ chế xuất nhậpCác khối cơ bản trong CPUChức năng của các thành phần chínhSự thực hiện lệnhTố chức bộ nhớ( các kỹ thuật định vị bộ nhớ)Các cách mà các thành phần cơ bản kết nối với nhauThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy Tính1. Các khái niệm và công nghệTổ 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 TrungKiến Trúc Máy TínhSo sánh KTMT và TCMTVí 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 chứcTất cả tính họ x86 của Intel có cùng kiến trúc cơ bảnHọ System/370 của IBM có cùng kiến trúc cơ bảnThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy TínhĐiều 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 nghệTương thích về chương trìnhTối 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 nhauThay đổi về công nghệ không chỉ ảnh hưởng đến tổ chức mà còn dẫn đến kiến trúc phức tạp hơn và hiệu quả hơnThS Nguyễn Phan TrungKiến Trúc Máy Tính