Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính - Nguyễn Phan Trung

BÀI GIẢNG 
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 
(COMPUTER ARCHITECTURE) 
TRƯỜNG ĐHCN TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 
Giới thiệu 
Kiến trúc máy tính 
(Computer Architecture) 
phantrung.wordpress.com 
phantrung595@gmail.com 
ThS Nguyễn Phan Trung 
Kiến Trúc Máy Tính 
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 
Tài liệu tham khảo 
William Stallings – Computer Organization and Atchitecture Edition 
Giáo trình Kiến trúc máy tính của DH cần thơ 
ThS Nguyễn Phan Trung 
Kiến Trúc Máy Tính 
Nội dung môn học 
Tổngquan về kiến trúc máy tính 
Hệ thống máy tính 
Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính 
Mạch logic số (tham khảo) 
Tập lệnh 
Bộ xử lý trung tâm 
Bộ nhớ máy tính 
Hệ thống vào ra 
ThS Nguyễn Phan Trung 
Kiến Trúc Máy Tính 
Chương 1 Tổng quan về KTMT 
Một số khái niệm và công nghệ 
Phân loại máy tính 
Lịch sử phát triển của máy tính 
ThS Nguyễn Phan Trung 
Kiến Trúc Máy Tính 
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 
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 
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 
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 
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 
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 
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