Chương 2: KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ

Bộ xử lý trung tâm (CPU:Central Processing Unit) - Bộ nhớ trong - Các bộ phận nhập-xuất thông tin Các bộ phận trên được kết nối với nhau thông qua các hệ thống bus...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2: KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ Chương 2: KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝMục đích, yêu cầuNỘI DUNG2.1 Thành phần cơ bản của một máy tính2.2 Định nghĩa kiến trúc máy tính2.3 Các kiểu thi hành một lệnh2.4 Kiểu kiến trúc thanh ghi đa dụng2.5 Các kiểu định vị2.6 Loại và chiều dài toán hạng2.7 Tác vụ mà lệnh thực hiện2.8 Kiến trúc RISC2.9 Các kiểu định vị trong BXL RISC2.10 Tập lệnh2.11 Ngôn ngữ cấp cao và ngôn ngữ máy2.1 Thành phần cơ bản của một máy tính (1)- Bộ xử lý trung tâm (CPU:Central Processing Unit)- Bộ nhớ trong- Các bộ phận nhập-xuất thông tin Các bộ phận trên được kết nối với nhau thông quacác hệ thống bus GV: Huỳnh Văn Khỏe 32.1 Thành phần cơ bản của một máy tính (2) GV: Huỳnh Văn Khỏe 42.1 Thành phần cơ bản của một máy tính (3) GV: Huỳnh Văn Khỏe 5Tổ chức thanh ghi trong máy tính GV: Huỳnh Văn Khỏe 62.1 Thành phần cơ bản của một máy tính (4) GV: Huỳnh Văn Khỏe 7 Bộ xử lý trung tâm (CPU) GV: Huỳnh Văn Khỏe 8 Bộ nhớ trong- RAM (Random Access Memory): Lưu giữ những dữliệu tạm thời.- ROM (Read Only Memory): Lưu giữ thông tin cố định GV: Huỳnh Văn Khỏe 9  Bộ phận vào - ra Thực hiện sự giao tiếp giữa máy tính và người dùnghay giữa các máy tính trong hệ thống mạng GV: Huỳnh Văn Khỏe 10 Sơ đồ mô tả hoạt động điển hình của một máy tính GV: Huỳnh Văn Khỏe 11 Ví dụ sơ đồ khối của một máy tính GV: Huỳnh Văn Khỏe 12 2.2 Định nghĩa kiến trúc máy tính- Kiến trúc phần mềm: chủ yếu là kiến trúc phần mềm bộxử lí, bao gồm: + Dạng các lệnh: Loại tác vụ, số toán hạng và chiều dài lệnh. + Các kiểu định vị: Cách thức thâm nhập các toán hạng. + Tập lệnh: Tập hợp các lệnh mã máy của bộ xử lý.- Tổ chức: liên quan đến cấu trúc bên trong bộ xử lí,cấu trúc các bus,các cấp bộ nhớ, và các mặt kỹ thuậtkhác của máy tính.- Lắp đặt phần cứng. GV: Huỳnh Văn Khỏe 132.3 Các kiểu thi hành một lệnh (1) GV: Huỳnh Văn Khỏe 142.3 Các kiểu thi hành một lệnh (2) GV: Huỳnh Văn Khỏe 152.3 Các kiểu thi hành một lệnh (3) GV: Huỳnh Văn Khỏe 162.3 Các kiểu thi hành một lệnh (4) Loại kiến trúc Lợi điểm Bất lợiNgăn xếp (Stack) - Lệnh ngắn - Thâm nhập ngăn xếp không - Ít mã máy ngẫu nhiên - Làm tối thiểu trạng thái - Mã không hiệu quả bên trong của máy tính - Khó dùng trong xử lý song - Dễ dàng tạo ra một bộ song và ống dẫn biên dịch đơn giản - Khó tạo ra một bộ biên dịch tối ưuThanh ghi tích lũy - Lệnh ngắn - Lưu giữ ở t/g tích lũy là tạm (Accumulator - Làm tối thiểu trạng thời Register) thái bên trong của máy - Nghẽn ở t/g tích lũy tính (ít mạch chức năng) - Khó dùng trong xử lý song - Dễ thiết kế song và ống dẫn - Trao đổi nhiều với bộ nhớThanh ghi đa dụng - Tốc độ xử lý nhanh, - Lệnh dài(General Register) định vị đơn giản - Số lượng t/g bị giới hạn - Ít thâm nhập bộ nhớ - Kiểu rất tổng quát để tạo các mã hữu hiệu GV: Huỳnh Văn Khỏe 172.4 Kiểu kiến trúc của thanh ghi đa dụng GV: Huỳnh Văn Khỏe 182.5 Các kiểu định vị (1) GV: Huỳnh Văn Khỏe 192.5 Các kiểu định vị (2) Kiểu định vị Ví dụ về lệnh Giải thíchThanh ghi (t/g) ADD R3, R4 R3  R3 + R4Tức thì ADD R4, #3 R4  R4 + 3Trực tiếp ADD R1, (1001) R1  R1 + M[1001]Gián tiếp (t/g) ADD R1, (R4) R1  R1 + M[R4]Gián tiếp (bộ nhớ) ADD R1, @(R3) R1  R1 + M[M[R3]]Gián tiếp (t/g + độ dời) ADD R4, 100(R1) R4  R4 + M[R1+100]Gián tiếp (t/g +t/g) ADD R3, (R1 + R2) R3  R3 + M[R1 + R2]Gián tiếp (t/g nền + t/g chỉ ADD R1, 100(R2)[R3] R1  R1 + M[100 + R2 +số + độ dời) d * R3]Tự tăng ADD R1, (R2)+ R1  R1 + M[R2] R2  R2 + dTự giảm ADD R1, -(R2) R2  R2 – d R1  R1 + M[R2] GV: Huỳnh Văn Khỏe 20 ...