Bài giảng Kiến trúc máy tính - Ôn tập giữa kỳ

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Ôn tập giữa kỳ

1. Ôn Tập Kiến Trúc Máy Tính
2. Ôn Tập Giữa Kỳ
3. Lý thuyết • Lịch sử phát triển và các thế hệ máy tính. • Tổng quan hoạt động và các bộ phận máy tính. – Thiết bị Input – Thiết bị output – Thiết bị xử lý – Thiết bị lưu trữ • Lắp ráp cài đặt máy vi tính.
4. Các thành phần trong CPU • Đơn vị điều khiển: điều khiển hoạt động của CPU và hoạt động của máy tính. • Đơn vị luận lý và số học (ALU – Arithmetic and Logic Unit): thực hiện chức năng xử lý dữ liệu của máy tính. • Tập thanh ghi: cung cấp nơi lưu trữ bên trong CPU. • Thành phần nối kết nối CPU: cơ chế cung cấp khả năng liên lạc giữa đơn vị điều khiển, ALU và tập thanh ghi.
5. Lý thuyết • Mạch số học luận lý • Thanh ghi và bộ nhớ • Biểu diễn dữ liệu • Vi tác vụ – Dịch chuyển thông tin nhị phân – Số học – Luận lý – Dịch • Tổ chức máy tính và quy trình thực hiện lệnh
6. Bài tập • Cho công thức f, lập bảng chân trị và vẽ sơ đồ mạch • Mạch mã hóa, giải mã 3x8 • Cho mạch Flip Flop, cho tín hiệu vào D và đồng hồ C Clock cùng với tín hiệu ra ban đầu Q0 vẽ xung tín hiệu của D C và Q • Mã hóa haming n = m + r – Bit dữ liệu → bit kiểm tra cần thêm → bit cần truyền – Bit nhận được → có lỗi không → sữa lỗi • Biểu diễn chấm động 32 bit – Số thực → 32 bit – 32 bit → số thực
7. Bài tập • Vi tác vụ: – Cho vi tác vụ → diễn giải ngữ nghĩa – Cho ngữ nghĩa → viết vi tác vụ – Tính toán kết quả các phép dịch • Cho giá trị của mạch số học luận lý xác định các giá trị còn lại (S0 S1 Ai Bi Ei) • Viết chương trình hợp ngữ đơn giản.
8. Ôn Tập Cuối Kỳ
9. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH • Hầu hết các máy tính hiện nay đều có chung cấu trúc và chức năng tổng quát như trên. Do vậy chúng còn có tên gọi chung là các máy Von Neumann. Hình: Cấu trúc của máy IAS
10. Sơ đồ cấu trúc máy tính - Intel
11. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH • Đơn vị xử lý trung tâm • Thiết bị nhập – Bàn phím, Chuột (Nhập chuẩn) – Thiết bị đọc – Các thiết bị số hóa • Thiết bị xuất – Xuất ra màn hình (Xuất chuẩn) – Xuất ra giấy – Xuất ra âm thanh – Làm việc với máy tính khác • Thiết bị lưu trữ – Đĩa từ tính – Đĩa từ quang – Đĩa quang học • Đường truyền, cổng, thiết bị ngoại vi
12. THÀNH PHẦN CƠ BẢN TRONG “CPU” • Case: – Nguồn (Power Supply) – Mainboard – CPU – RAM – Card màn hình (VGA Card Adapter) – Ổ đĩa cứng HDD – Ổ đĩa mềm FDD – Ổ đĩa CD Rom/Rewrite/DVD
13. Sự phân cấp bộ nhớ • Một sự phân cấp bộ nhớ kiểu mẫu được chỉ ra trên hình sau. Khi chúng ta đi từ trên xuống trong sơ đồ phân cấp này, những sự kiện sau sẽ xảy ra: – Giảm phí tổn cho một bit – Tăng dung lượng – Tăng thời gian truy cập – Giảm tần số truy cập bộ nhớ bởi CPU • Do vậy những bộ nhớ nhỏ hơn, nhanh hơn, đắt tiền hơn được phụ trợ bởi bộ nhớ lớn hơn, chậm hơn, rẻ hơn. Chìa khóa cho sự thành công trong cách tổ chức này là yếu tố cuối cùng, tức là giảm thiểu tần số truy cập.
14. Sự phân cấp bộ nhớ
15. Sự phân cấp bộ nhớ
16. BỘ NHỚ CHÍNH BÁN DẪN • Tất cả các kiểu bộ nhớ được khảo sát trong phần này thuộc về loại truy cập ngẫu nhiên. Tức là từng word nhớ được truy cập trực tiếp qua luận lý định địa chỉ. • Các kiểu bộ nhớ bán dẫn chính gồm có: – Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) – Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) – Bộ nhớ chỉ đọc khả trình (PROM) – Bộ nhớ chỉ đọc khả trình có thể xóa được (EPROM) – Bộ nhớ flash – Bộ nhớ chỉ đọc khả trình có thể xóa được về mặt điện tử (EEPROM)
17. 6.3 BỘ NHỚ CACHE NGUYÊN LÝ • Bộ nhớ cache chứa bản sao của một phần bộ nhớ chính. Khi CPU cố gắng đọc một word từ bộ nhớ, word này sẽ được kiểm tra xem có trong cache hay không. Nếu có, word đó sẽ được cung cấp ngay cho CPU. Trong trường hợp ngược lại, một khối bộ nhớ chính, bao gồm một lượng cố định các word sẽ được đọc vào trong cache và sau đó word đó sẽ được cung cấp cho CPU.
18. Thao tác đọc cache
19. Nội dung ôn tập KTMT • So sánh 2 sơ đồ cấu trúc máy tính và cho biết điểm khác biệt đặc trưng. • Trình bày các thành phần cấu trúc cơ bản của CPU. • Trình bày thao tác đọc cache. • Sự phân cấp bộ nhớ (mục đích, sơ đồ) • Bài toán vẽ mạch. • Bài tập hợp ngữ.