Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Các khái niệm & Công nghệ - Nguyễn Thanh Sơn
Kiến trúc Máy tính
Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Chương 1
Các khái niệm & Công nghệ
BK
TP.HCM
Cuộc cách mạng Máy tính
Tiến bộ trong Công nghệ: theo cấp số
Dựa trên định luật Moore
Biến các ứng dụng mơ ước trở thành
hiện thực
Lĩnh vực xe hơi
Phone cầm tay
Các dự án về Gen
World Wide Web
Search Engines
Ngày nay, máy tính hiện hữu khắp nơi
BK
TP.HCM
2
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Lịch sử phát triển
Thế hệ thứ I: 1945 - 1955
Đèn chân không, Board mạch
Thế hệ thứ II: 1955 - 1965
transistors, hệ thống bó (IBM máy tính lớn)
Thế hệ thứ III: 1965 – 1980
Mạch tổ hợps & Đa lập trình (Mini, Main
Frame)
Thế hệ thứ IV: 1980 – đến nay
personal computers
Siêu máy tính, Data Center, Tính toán lưới
Máy tính bảng với Điện toán đám mây
BK
TP.HCM
3
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Phân loại Máy tính hiện nay
Máy tính để bàn (Desktop Computers)
Đa năng, Đa dạng phần mềm
Cân đối theo giá thành/Hiệu suất
Máy tính Server (Server Computers)
Môi t
Dung lượng lớn, Hiệu suất cao, Độ tin cậy tốt
Đủ loại cấp độ (từ nhỏ đến lớn theo yêu cầu lắp
đặt)
Máy tính nhúng (Embedded computers)
Tích hợp như là một bộ phận trong các hệ thống
Yêu cầu những ràng buộc chặt chẽ về Công
suất/Hiệu suất/Giá thành
BK
TP.HCM
4
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Thực thi chương trình
Phần mềm ứng dụng
Ngôn ngữ cấp cao
Phần mềm hệ thống
Biên dịch: Ngôn ngữ cấp cao Mã
máy
Hệ điều hành: thực thi dịch vụ
Xử lý Xuất/Nhập
Quản trị bộ nhớ chính & lưu trữ
Định thời công việc & tài nguyên chung
Phần cứng
Bộ Xử lý, Bộ nhớ, Điều khiền
Nhập/Xuất
BK
TP.HCM
6
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Lộ trình thực hiện lệnh
Ngôn ngữ cấp cao
Cấp độ trìu tượng sát thực
với vấn đề
Hiệu quả (productivity) &
Uyển ch
Hợp ngữ (Assembly lang.)
Các lệnh mã máy trình bày
dạng text gợi nhớ
Biểu diễn bằng phần cứng
Số nhị phân (bits)
Mã máy lệnh & Dữ liệu
BK
TP.HCM
7
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Thành phần chính của máy tính
Giống nhau cho các loại,
bao gồm (5 thành phần):
Để bàn, server, nhúng
Nhập/Xuất bao gồm:
Giao tiếp với người dùng
Màn hình, bàn phím, chuột
Thiết bị lưu trữ
Đĩa cứng, CD/DVD, flash
mạng
Liên lạc với các máy tính
khác
BK
TP.HCM
8
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Mổ xẻ bên trong một máy tính
Thiết bị
Xuất
Cáp nối
Mạng
Thiết bị
Nhập
Thiết bị
Nhập
BK
TP.HCM
9
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Cơ chế hoạt động của chuột
Chuột quang
Bộ phận phát quang
(LED)
Camera nhỏ thu hình
Bộ xử lý ảnh đơn giản
Thu nhận mỗi chuyển
động theo trục x, y
Nút nhấn & đĩa lỗ
phân dải
Chuột cơ (Supersedes
roller-ball)
BK
TP.HCM
11
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Thể hiện thông tin trên màn hình
Màn hình tinh thể lỏng(LCD): nhiều điểm
(pixels)
Hiển thị 1 khung ảnh chứa trong bộ nhớ
BK
TP.HCM
12
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Cấu trúc bên trong Bộ xử lý (CPU)
Datapath: lộ trình thực hiện các tác vụ
với dữ liệu
Điều khiển: lộ trình thực hiện, bộ nhớ,
v.v ...
Bộ nhớ Cache
Một bộ phận bộ nhớ nhỏ nhưng có tốc độ
truy xuất nhanh (SRAM), dùng lưu trữ
trung gian các dữ liệu trước khi được truy
xuất.
BK
TP.HCM
13
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Lưu trữ dữ liệu
Bộ nhớ chính (volatile)
Lưu trữ lệnh và dữ liệu. Thông tin sẽ
mất khi tắt nguồn
Bộ nhớ thứ cấp (Non-volatile)
Đĩa cứ
Bộ nhớ flash
BK
TP.HCM
15
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Mạng
Môi trường liên lạc và chia sẻ tài nguyên
Mạng cục bộ (LAN): Ethernet
Trong cùng văn phòng, tòa nhà, v.v.
Mạng diện rộng (WAN: the Internet)
Mạng không dây: WiFi, Bluetooth
BK
TP.HCM
16
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Xu hướng theo công nghệ
Công nghệ điện tử
không ngừng phát
triển:
Tăng dung lượng &
Hiệu suất
DRAM capacity
Giảm giá thành
BK
TP.HCM
17
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Các khái niệm trìu tượng
Abstractions
Giúp hạn chế độ phức tạp
Ẩn những vấn đề chi tiết cấp thấp
Kiến trúc tập lệnh (ISA = Instruction set
architecture)
Phần giao giữa Cứng/Mềm
Giao tiếp ứng dụng
(ISA) + Phần mềm hệ thống
Thực hiện
Cụ thể lớp dưới và phần giao tiếp
BK
TP.HCM
18
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Định nghĩa về Hiệu suất
Hàng không: loại máy bay nào có hiệu suất tốt nhất?
BK
TP.HCM
19
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Hiệu suất hệ thống
Giải thuật
Xác định số tác vụ thực thi (number of operations)
Ngôn ngữ lập trình, Trình biên dịch, Kiến trúc
Xác định số lệnh máy thực thi cho mỗi tác vụ
(operation)
Bộ Xử lý và Hệ thống bộ nhớ
Xác định tốc độ xử lý mỗi lệnh máy
Hệ thốHệ điều hành)
Xác định tốc độ thực thi của mỗi tác vụ I/O
BK
TP.HCM
20
4/5/2019
Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính
Tải về để xem bản đầy đủ
43 trang
54700
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Các khái niệm & Công nghệ - Nguyễn Thanh Sơn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_1_cac_khai_niem_cong_ngh.pdf
