Bài giảng Kiến trúc máy tính và hợp ngữ - Chương 4: Hệ thống máy tính

Bài giảng Kiến trúc máy tính và hợp ngữ - Chương 4: Hệ thống máy tính trình bày các nội dung chính sau: Cấu trúc và hoạt động cơ bản của máy tính, bộ xử lý trung tâm, bộ nhớ máy tính, hệ thống vào ra, giới thiệu hệ điều hành. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính và hợp ngữ - Chương 4: Hệ thống máy tính 1 KiẾN TRỨC MÁY TÍNH VÀ  HỢP NGỮ CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG MÁY  Nội dung chương 4 2  4.1. Cấu trúc và hoạt động cơ bản của máy tính  4.2. Bộ xử lý trung tâm  4.3. Bộ nhớ máy tính  4.4. Hệ thống vào ra  4.5. Giới thiệu hệ điều hành 4.1. Cấu trúc và hoạt động cơ bản của máy  3 tính  4.1.1 Cấu trúc cơ bản của máy tính  4.1.2 Liên kết hệ thống  4.1.3 Hoạt động cơ bản của máy tính  4.1.4 Cấu trúc một máy tính cá nhân điển hình  4.1.1 Cấu trúc cơ bản của máy tính 4  Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit)  Bộ nhớ (Memory)  Hệ thống vào-ra (Input-Output System)  Liên kết hệ thống (System Interconnection) Bộ nhớ máy tính 5 4.2 Bộ xử lý trung tâm (CPU) 6  Chức năng:   Điều khiển hoạt động của toàn bộ hệ thống máy tính  Xử lý dữ liệu  Nguyên tắc hoạt động cơ bản: CPU hoạt  đ ộn g  t h e o    chương trình nằm trong bộ nhớ chính, bằng Bộ xử lý trung tâm (CPU) 7 Bộ xử lý trung tâm (CPU) 8 Bộ xử lý trung tâm (CPU) 9 10 Bộ xử lý trung tâm (CPU) 11  Các thành phần cơ bản của CPU  Đơn vị điều khiển (Control Unit - CU): điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình đã định sẵn.  Đơn vị số học và logic (Arithmetic and Logic Unit - ALU): thực hiện các phép toán số học và các phép toán logic trên các dữ liệu cụ thể. Bộ xử lý trung tâm (CPU) 12 Bộ xử lý trung tâm (CPU) 13  Tốc độ của bộ xử lý:  Số lệnh được thực hiện trong 1 giây  MIPS (Millions of Instructions per Second)  Khó đánh giá chính xác  Tần số xung nhịp của bộ xử lý:  Bộ xử lý hoạt động theo một xung nhịp (Clock) có tần số xác định Bộ xử lý trung tâm (CPU) 14  Dạng xung nhịp: Bộ xử lý trung tâm (CPU) 15  Dạng xung nhịp: Bộ xử lý trung tâm (CPU) 16  T0: chu kỳ xung nhịp  Mỗi thao tác của bộ xử lý mất một số nguyên lần chu kỳ T0 T0 càng nhỏ thì bộ xử lý chạy càng nhanh  Tần số xung nhịp: f0=1/T0 gọi là tần số làm việc của CPU  VD: Máy tính dùng bộ xử lý Pentium IV 4.3 Bộ nhớ máy tính 17  Chức năng: lưu trữ chương trình và dữ liệu  Các thao tác cơ bản với bộ nhớ:  Thao tác đọc (Read)  Thao tác ghi (Write)  Các thành phần chính:  Bộ nhớ máy tính 18  Chức năng và đặc điểm:  Chứa các thông tin mà CPU có thể trao đổi trực tiếp  Tốc độ rất nhanh  Dung lượng không lớn  Sử dụng bộ nhớ bán dẫn: ROM và RAM  Các loại bộ nhớ trong: Bộ nhớ chính (Main Memory) 19  RAM Bộ nhớ chính (Main Memory) 20  Là thành phần nhớ tồn tại trên mọi hệ thống máy tính  Chứa các chương trình và dữ liệu đang được CPU sử dụng  Tổ chức thành các ngăn nhớ được đánh địa chỉ  Ngăn nhớ thường được tổ chức theo Byte