›
›

Bài giảng Kiến trúc và tổ chức máy tính - Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính

pdf 25 trang ngocly 2530
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc và tổ chức máy tính - Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_kien_truc_va_to_chuc_may_tinh_chuong_1_tong_quan_v.pdf

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc và tổ chức máy tính - Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính

  1. KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH (Computer Organization and Architecture) Ch ươ ng 1 – Tổng quan v ề ki ến trúc máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Máy tính và phân lo ại 2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính 3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 2
  2. 1.1. Máy tính và phân loại  Máy tính (Computer ) là thi ết bị điện tử th ực hi ện các công vi ệc sau: – Nh ận thông tin vào –Xử lý thông tin theo ch ươ ng trình đượ c nh ớ sẵn bên trong bộ nh ớ – Đư a thông tin ra  Ch ươ ng trình (Program ): là dãy các lệnh nằm trong bộ nh ớ để yêu cầu máy tính th ực hi ện một công vi ệc cụ th ể  Máy tính không tự th ực hi ện đượ c nếu không có ch ươ ng trình bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 3 1.1. Máy tính và phân loại (tt)  Mô hình c ơ b ản c ủa máy tính HÖ thèng vµo Bé xö lý HÖ thèng ra HÖ thèng nhí bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 4
  3. 1.1. Máy tính và phân loại (tt)  Mô hình phân l ớp c ủa máy tính Ng−êi dïng Nhµ lËp tr×nh C¸c CT Nhµ thiÕt øng dông kÕ H§H C¸c CT tiÖn Ých HÖ ®iÒu hµnh PhÇn cøng m¸y tÝnh bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 5 1.1. Máy tính và phân loại (tt)  Phân lo ại máy tính theo truy ền th ống: – Các vi điều khi ển ( Microcontroller ) – Máy vi tính ( Microcomputer ) – Máy tính nh ỏ ( Minicomputer ) – Máy tính l ớn ( Mainframe computer ) – Siêu máy tính ( Supercomputer )  Phân lo ại máy tính theo hi ện đạ i – Máy tính để bàn ( Desktop computer ) – Máy ch ủ ( Server ) – Máy tính nhúng ( Embedded computer ) bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 6
  4. 1.1. Máy tính và phân loại (tt)  Máy tính để bàn ( Desktop Computer ) – Đượ c s ử d ụng cho nhi ều mục đích: •Xử lý v ăn b ản, l ướ t Web, Multimedia, • Tính toán, l ập trình, – Bao gồm: •Bộ vi x ử lý •Bộ nh ớ • Đĩ a c ứng, CD-ROM/DVD, Desktop • Chu ột , bàn phím, màn hình, card m ạng, – Đặ c điểm: • Hi ệu n ăng không cao l ắm, còn g ọi là PC • Dung l ượ ng v ừa ph ải • Giá thành: kho ảng t ừ 500$ đế n 10.000$ bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 7 1.1. Máy tính và phân loại (tt) Máy server – Đượ c sử d ụng trong các dịch vụ cao c ấp: •Lưu tr ữ file • Tính toán l ớn •Xử lý t ươ ng tác, Web, – Bao g ồm: • Nhi ều b ộ x ử lý • Nhi ều đĩ a c ứng • Giao ti ếp m ạng, – Đặ c điểm: • Hi ệu năng cao • Độ tin c ậy l ớn • Giá thành: kho ảng t ừ hàng ch ục nghìn đế n hàng tri ệu USD bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 8
  5. 1.1. Máy tính và phân loại (tt)  Máy tính nhúng – Là m ột ph ần c ủa h ệ th ống l ớn: • Ch ứa trong các thi ết b ị gia d ụng • Trong thi ết b ị m ạng, truy ền thông, • Các thi ết b ị điều khi ển t ự độ ng, không l ưu, – Bao g ồm: • Các b ộ vi ĐK; vi x ử lý •Bộ nh ớ: RAM, ROM; đĩ a • Vào/ra chuyên d ụng (k ể c ả tín hi ệu analog) – Đặ c điểm: • Có độ tin c ậy và an toàn cao • Hi ệu n ăng cao (th ời gian th ực) • Giá thành: vài ch ục đế n hàng tr ăm nghìn USD bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 9 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính  Th ế h ệ s ố 0 - Máy tính c ơ khí –Bảng tính ( abacus ) c ủa ng ườ i TQ – Máy tính c ủa c ủa Pascal ch ế t ạo n ăm 1642 (th ực hi ện đượ c phép + và -) – Máy tính c ủa Leibniz ch ế t ạo 1670 (th ực hi ện đượ c 4 phép tính thông d ụng +, -, * và / ) – Máy phân tích ( analytical machine ) c ủa Charles Babbage ch ế t ạo kho ảng n ăm 1820 – Có ki ến trúc g ồm 3 ph ần gi ống máy hi ện đạ i bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 10
  6. 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt)  Th ế h ệ th ứ nh ất (1946 - 1957): MT dùng đèn điện t ử chân không  Th ế h ệ th ứ hai (1958 - 1964): MT dùng transistor  Th ế h ệ th ứ ba (1965 - 1974): MT dùng vi m ạch c ỡ nh ỏ ( SSI ) và v ừa ( MSI ) –Cỡ nh ỏ: d ướ i 100 thi ết b ị / chip –Cỡ v ừa: 100 - 3000 thi ết b ị / chip  Th ế h ệ th ứ t ư (1974 - nay): MT dùng vi m ạch c ỡ l ớn (LSI) và c ực l ớn (VLSI) –Cỡ l ớn: 3000 - 100.000 thi ết b ị / chip –Cỡ c ực l ớn: 100.000 - 100.000.000 thi ết b ị / chip bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 11 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt) ENIAC - 1940s IBM 360 - 1960s (Vacuum Tubes) (Transistors ) 12 bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1
  7. 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt) DEC VAX 11/780 - 1970s (Discrete IC’s ) Apple II Computer bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 13 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt) Original IBM PC bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 14
  8. 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt)  ENIAC : Electronic Nummerical Integrator And Computer – John Presper Eckert và John Mauchly thi ết k ế – Tr ườ ng Đạ i h ọc Pennsylvania (Mỹ) –Dự án c ủa B ộ qu ốc phòng M ỹ –Bắt đầ u ch ế t ạo n ăm 1943, hoàn thành n ăm 1946  Đặ c điểm: – Dùng s ố th ập phân (không ph ải nh ị phân) – 20 thanh ghi, mỗi thanh 10 bit –Lập trình b ằng tay nh ờ các chuy ển m ạch –Gồm 18.000 đèn điện t ử chân không, Nặng ~30 t ấn, Chi ếm 15.000 feet vuông, Công su ất tiêu th ụ: 140kW/h – Kh ả năng: 5000 phép c ộng/giây bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 15 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt) Máy tính Von Newmann – Khái ni ệm CT đượ c l ưu tr ữ ( stored-program concept ) do Jonh von Newmann đư a ra –Bộ nh ớ chính (BNC) ch ứa ch ươ ng trình và d ữ li ệu – ALU ho ạt độ ng trên d ữ li ệu nh ị phân –KĐK gi ải mã các l ệnh t ừ b ộ nh ớ và th ực hi ện chúng tu ần tự – Thi ết bị vào/ra ho ạt độ ng do K ĐK điều khi ển – Xây dựng t ừ 1947 đế n 1952 bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 16
  9. 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt)  Cấu trúc máy tính Von Newmann bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 17 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt)  Máy tính dùng Transistor – Máy tính PDP-1 của DEC (Digital Equipment Corporation ) máy tính mini đầ u tiên – IBM 7000 –Tốc độ tính toán đượ c đẩ y lên hàng tr ăm nghìn phép cộng trong/giây – Xu ất hi ện các ngôn ng ữ l ập trình b ậc cao bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 18
  10. 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt)  Máy tính dùng vi mạch (IC – Integrated Circuit) – Vi mạch: nhi ều transistor và linh ki ện điện tử đượ c tích hợp trên 1 chip – Siêu máy tính xu ất hi ện nh ư: CRAY-1 –Bộ vi xử lý (microprocessor ), CPU đượ c ch ế tạo trên một chip ra đờ i (1971)  Đị nh lu ật Moore Do Gorden Moore , ng ườ i đồ ng sáng lập Intel và hi ện là ch ủ tịch danh dự của Intel tiên đoán vào năm 1965 –Số lượ ng transistor tăng gấp đôi sau mỗi 12 tháng (Nh ưng từ 1970, ch ậm hơn: sau mỗi 18 tháng) – Giá thành của chip hầu nh ư không thay đổ i –Mật độ cao hơn ⇒ đườ ng dẫn điện ng ắn hơn, dẫn đế n hi ệu năng cao hơn – Kích th ướ c nh ỏ ⇒ độ ph ức tạp tăng lên – Công su ất tiêu th ụ nh ỏ hơn và ph ải làm mát – ít chip liên kết với nhau, do đó tăng độ tin cậy bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 19 1.2. Sự ti ến hóa c ủa máy tính(tt) Máy tính dùng vi mạch VLSI – CPU đượ c ch ế t ạo trên m ột chip – Các vi m ạch điều khi ển t ổng h ợp ( chipset ): th ực hi ện đượ c nhi ều ch ức n ăng điều khi ển và n ối ghép –Bộ nh ớ bán d ẫn: ROM , RAM – Các b ộ vi điều khi ển ( microcontroller ): máy tính chuyên dụng đượ c ch ế t ạo trên m ột chip → dùng cho máy tính nhúng. bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 20
  11. 1.3. Sơ đồ khối c ấu trúc máy tính Các thi ết b ị ngo ại vi Máy tính Bộ x ử lý Bộ nh ớ M¸y tÝnh Bus liên k ết hệ th ống Hệ th ống vào/ra Các đườ ng truy ền thông bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 21 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt) Các thành ph ần c ơ b ản c ủa MT – Bộ xử lý (processor): điều khi ển ho ạt độ ng của máy tính, xử lý dữ li ệu. – Hệ th ống nh ớ (memory system): ch ứa các ch ươ ng trình và dữ li ệu đang xử lý. – Hệ th ống vào ra (input/output system): trao đổ i thông tin gi ữa máy tính với bên ngoài. – Bus liên k ết h ệ th ống (system interconnection bus): k ết n ối và v ận chuy ển thông tin gi ữa ba thành ph ần trên. bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 22
  12. 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt) Bộ xử lý – Ch ức năng : • Điều khi ển ho ạt độ ng của máy tính •Xử lý dữ li ệu – Nguyên tắc ho ạt độ ng cơ bản: BXL ho ạt độ ng theo ch ươ ng trình nằm sẵn trong bộ nh ớ, gồm 2 bướ c cơ bản: • Nh ận lệnh từ bộ nh ớ • Gi ải mã và th ực hi ện lệnh –Bộ vi xử lý (microprocessor ): là bộ xử lý đượ c ch ế tạo trên một chip. bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 23 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt) Bộ x ử lý Bộ x ử lý Kh ối ALU điều khi ển Bus bên trong Các thanh ghi bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 24
  13. 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt)  Các thành ph ần c ơ b ản c ủa BXL – Kh ối điều khi ển: (Control Unit): điều khi ển ho ạt độ ng của BXL ⇒ điều khi ển ho ạt độ ng c ủa máy tính – Kh ối s ố h ọc và logic (Arithmetic - Logic Unit): th ực hi ện các phép toán s ố h ọc và các phép toán logic – Tập thanh ghi (Registers Sets): l ưu gi ữ các thông tin tạm th ời trong quá trình ho ạt độ ng c ủa máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 25 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt)  Tốc độ c ủa B ộ x ử lý – Là s ố l ệnh th ực hi ện đượ c trong 1 giây: MIPS (M illions of Instructions Per Second ) – Trên th ực t ế th ườ ng đượ c đánh giá gián ti ếp thông qua tần s ố xung đồ ng h ồ (nh ịp, clock) cung c ấp cho BXL làm vi ệc. bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 26
  14. 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt)  Hệ th ống nh ớ – Ch ức n ăng: lưu tr ữ ch ươ ng trình và d ữ li ệu – Các thao tác c ơ b ản v ới b ộ nh ớ: • Thao tác đọ c (Read) • Thao tác ghi (Write) – Các thành ph ần chính: •Bộ nh ớ trong (Internal Memory) •Bộ nh ớ ngoài (External Memory) bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 27 Bộ nhớ trong  Ch ức n ăng và đặ c điểm: – Ch ứa các thông tin mà máy tính đang x ử lý –Tốc độ nhanh – Dung l ượ ng không l ớn –Sử d ụng b ộ nh ớ bán d ẫn: ROM, RAM  Các ki ểu b ộ nh ớ trong: –Bộ nh ớ chính –Bộ nh ớ cache bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 28
  15. Bộ nhớ trong (tt)  Bộ nh ớ chính: – Ch ứa các ch ươ ng trình và d ữ li ệu đang đượ c BXL trao đổ i –Tổ ch ức thành các ng ăn nh ớ đượ c đánh đị a ch ỉ – Ng ăn nh ớ th ườ ng đượ c t ổ ch ức theo byte – Đị a ch ỉ v ật lý c ủa ng ăn nh ớ là c ố đị nh, n ội dung có th ể thay đổ i. bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 29 Bộ nhớ trong (tt)  Bộ nh ớ cache: –Bộ nh ớ có t ốc độ nhanh, đượ c đặ t gi ữa BXL và B ộ nh ớ chính – Có dung l ượ ng nh ỏ h ơn B ộ nh ớ chính –Tốc độ nhanh h ơn – Hi ện nay cache th ườ ng đượ c chia thành nhi ều m ức (level) và đượ c tích h ợp trên BXL 30 bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1
  16. Bộ nhớ ngoài Ch ức n ăng và đặ c điểm: –Lưu gi ữ các ch ươ ng trình và d ữ li ệu d ướ i d ạng th ư vi ện –Bộ nh ớ ngoài đượ c k ết n ối v ới h ệ th ống d ướ i d ạng thi ết b ị vào/ra – Dung l ượ ng l ớn –Tốc độ ch ậm Các lo ại b ộ nh ớ ngoài: –Bộ nh ớ t ừ: đĩ a c ứng, đĩ a m ềm –Bộ nh ớ quang: CD, DVD, –Bộ nh ớ bán d ẫn: Flash disk bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 31 1.3. Sơ đồ kh ối c ấu trúc máy tính (tt)  Hệ th ống vào/ra – Ch ức n ăng: trao đổ i thông tin gi ữa máy tính v ới th ế gi ới bên ngoài – Các thao tác c ơ b ản: • Vào d ữ li ệu (Input) • Ra d ữ li ệu (Output) – Các thành ph ần chính: • Các thi ết b ị ngo ại vi (Peripherals) • Các modul vào/ra (IO Modules) bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 32
  17. Cấu trúc c ơ b ản c ủa h ệ th ống vào/ra Cổng TBNV IO Nối ghép v ới Cổng TBNV bus h ệ th ống IO Modul . . IO . . . . Cổng TBNV IO bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 33 Các thi ết bị ngoại vi  Ch ức n ăng: chuy ển đổ i d ữ li ệu gi ữa bên trong và bên ngoài máy tính  Các thi ết b ị ngo ại vi c ơ b ản: – Thi ết b ị vào: bàn phím, chu ột, máy quét, – Thi ết b ị ra: màn hình, máy in, – Thi ết b ị vào và ra: các ổ đĩ a, – Thi ết b ị truy ền thông: MODEM, bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 34
  18. Modul vào/ra  Ch ức n ăng: nối ghép các thi ết b ị ngo ại vi v ới máy tính  Cổng vào/ra: trong m ỗi modul vào/ra có m ột s ố c ổng vào/ra. M ỗi c ổng vào/ra c ũng đượ c đánh m ột đị a ch ỉ xác đị nh  Thi ết b ị ngo ại vi đượ c k ết n ối và trao đổ i d ữ li ệu v ới máy tính thông qua c ổng vào/ra bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 35 Bus liên k ết hệ thống  Khái ni ệm bus: – Bus : t ập h ợp các đườ ng k ết n ối dùng để v ận chuy ển thông tin gi ữa các thành ph ần c ủa máy tính – Độ r ộng bus : là s ố đườ ng dây c ủa bus có th ể truy ền các bit thông tin đồ ng th ời. Khái ni ệm này ch ỉ dùng cho bus đị a ch ỉ và bus d ữ li ệu bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 36
  19. Phân loại bus  Phân lo ại c ấu trúc bus –Cấu trúc đơ n bus –Cấu trúc đa bus  Phân lo ại bus ch ức n ăng: – Bus đị a ch ỉ – Bus d ữ li ệu – Bus điều khi ển bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 37 Sơ đồ k ết nối bus bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 38
  20. Bus đị a chỉ (address bus)  Ch ức năng: vận chuy ển đị a ch ỉ của ng ăn nh ớ hay cổng vào/ra từ ngu ồn đế n đích  Độ r ộng bus đị a ch ỉ: xác đị nh dung l ượ ng b ộ nh ớ c ực đạ i c ủa hệ th ống Nếu độ r ộng bus đị a ch ỉ là N bit: A0 , A 1 , , AN-1 ⇒ không gian đị a ch ỉ là: 2N byte  Ví d ụ: –Bộ x ử lý Intel Pentium có bus đị a ch ỉ là 32 bit ⇒ không gian đị a ch ỉ là: 232 byte = 4 GB bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 39 Bus dữ li ệu (data bus)  Ch ức n ăng: –Vận chuy ển l ệnh t ừ b ộ nh ớ đế n BXL –Vận chuy ển d ữ li ệu gi ữa BXL, h ệ th ống nh ớ, h ệ th ống vào/ra v ới nhau  Độ r ộng bus d ữ li ệu: xác đị nh s ố bit d ữ li ệu có th ể trao đổ i cùng m ột lúc. – Độ r ộng M bit: D 0 , D 1 , ,D M-1 – M th ườ ng là 8, 16, 32, 64 bit bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 40
  21. Bus điều khi ển (control bus)  Ch ức n ăng: vận chuy ển các tín hi ệu điều khi ển  Các lo ại tín hi ệu điều khi ển: – Các tín hi ệu điều khi ển phát ra t ừ BXL để điều khi ển h ệ th ống nh ớ, h ệ th ống vào/ra ho ạt độ ng – Các tín hi ệu yêu c ầu, tr ạng thái t ừ h ệ th ống nh ớ, h ệ th ống vào/ra đế n BXL bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 41 Một s ố tín hi ệu điều khi ển điển hình Các tín hi ệu điều khi ển đọ c/ghi: – Memory Read (MEMR): điều khi ển đọ c l ệnh/d ữ li ệu t ừ m ột ng ăn nh ớ có đị a ch ỉ xác đị nh – Memory Write (MEMW): điều khi ển ghi d ữ li ệu t ới một ng ăn nh ớ có đị a ch ỉ xác đị nh – I/O Read (IOR): điều khi ển đọ c d ữ li ệu t ừ m ột c ổng vào/ra có đị a ch ỉ xác đị nh – I/O Write (IOW): điều khi ển ghi d ữ li ệu đế n m ột cổng vào/ra có đị a ch ỉ xác đị nh bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 42
  22. Một s ố tín hi ệu điều khi ển điển hình (tt) Các tín hi ệu điều khi ển ng ắt: – Interrupt Request (INTR): tín hi ệu t ừ m ạch điều khi ển vào ra g ửi đế n BXL yêu c ầu ng ắt (ng ắt ch ắn đượ c) – Interrupt Acknowledge (INTA): tín hi ệu t ừ BXL g ửi ra ngoài báo ch ấp nh ận ng ắt – Non Maskable Inerrupt (NMI): tín hi ệu ng ắt g ửi đế n BXL (ng ắt không ch ắn đượ c) – Reset: tín hi ệu t ừ bên ngoài kh ởi độ ng l ại máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 43 Một s ố tín hi ệu điều khi ển điển hình (tt)  Các tín hi ệu điều khi ển bus: – Bus Request (BRQ)/ Hold : tín hi ệu t ừ m ạch điều khi ển vào/ra g ửi đế n yêu c ầu BXL nh ườ ng quy ền điều khi ển bus – Bus Grant (BGT)/ Hold Acknowledge (HLDA) : tín hi ệu phát ra t ừ BXL ch ấp nh ận nh ườ ng quy ền điều khi ển bus bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 44
  23. Cấu trúc đơn bus  Ch ỉ ph ục v ụ đượ c một yêu c ầu trao đổ i d ữ li ệu tại m ột th ời điểm  Bus ph ải có t ốc độ bằng t ốc độ c ủa modul nhanh nh ất trong h ệ th ống  Bus ph ụ thu ộc vào c ấu trúc bus c ủa BXL ⇒ các modul nh ớ và modul vào/ra c ũng ph ụ thu ộc vào BXL bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 45 Cấu trúc đa bus  Có s ự phân c ấp cho các thành ph ần: – Bus c ủa BXL – Bus c ủa b ộ nh ớ – Bus vào/ra  Phân c ấp bus khác nhau v ề t ốc độ – Các bus cho modul nh ớ và modul vào/ra không ph ụ thu ộc vào BXL c ụ th ể bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 46
  24. Phân c ấp bus trong máy tính PC Bus c ủa BXL : có t ốc độ nhanh nh ất Bus c ủa BNC : n ối ghép v ới các modul RAM Bus AGP (Accelerated Graphic Port): bus đồ h ọa tăng t ốc - nối ghép card màn hình t ăng t ốc Bus PCI (Peripheral Component Interconnect): n ối ghép v ới các TBNV có t ốc độ trao đổ i d ữ li ệu nhanh USB (Universal Serial Bus): bus n ối ti ếp đa n ăng bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 47 Ví dụ: bus truy ền thống bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 48
  25. Ví dụ: bus hi ệu năng cao bangtqh@utc2.edu.vn Ki ến trúc và t ổ ch ức máy tính - Ch ươ ng 1 49 bangtqh@utc2.edu.vn