Tin học đại cương: Tổ chức hệ thống máy tính doc

Tin học đại cương 5 PTIT, 2011Chu kỳ máy Lấy lệnh Giải mã Lưu kết quả Chu kỳ xử lý chu kỳ lệnh: trình tự xử lý lệnh của CPU.. Tin học đại cương 7 PTIT, 2011Bộ nhớ  Bộ nhớ trong internal

Tổ chức hệ thống máy tính

Nội dung

 Tổ chức luận lý

 Tổ chức vật lý

 Quá trình khởi động máy tính

Tin học đại cương 3 PTIT, 2011

Tổ chức luận lý

CPU Memory

Input Output

Bộ xử lý trung tâm

Control Unit (CU)

Logic Unit (ALU) Registers

Arithmetic Control Unit (đơn vị

điều khiển): điều khiển

họat động của CPU.

Tin học đại cương 5 PTIT, 2011

Chu kỳ máy

Lấy lệnh Giải mã

Lưu kết quả

Chu kỳ xử lý (chu kỳ lệnh): trình tự xử lý lệnh của CPU Một chu kỳ máy gồm nhiều chu kỳ xung (clock cycle)

Kỹ thuật đường ống (pipelining)

Chu kỳ máy (không pipelining)

Chu kỳ máy (có pipelining) Lệnh 1

Lệnh 2 Lệnh 3 Lệnh 4

 CPU bắt đầu thực thi lệnh thứ hai khi chưa

kết thúc lệnh thứ nhất

Tin học đại cương 7 PTIT, 2011

Bộ nhớ

 Bộ nhớ trong (internal memory)

 Bộ nhớ chỉ đọc (Read Only Memory_ROM)

 Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (Random Access Memory_RAM)

 Đĩa cứng (hard disk)

 Đĩa quang (optical disk)

 Đĩa flash

Tin học đại cương 9 PTIT, 2011

mouse

speaker

Tổ chức vật lý của máy tính

Khối hệ thống (System Unit)

-Thường được gọi là CPU

Tin học đại cương 11 PTIT, 2011

Main board

CPU Socket

PCI slotHDD connector Chipset

Memory slot

Main board

Main board là bảng mạch kết nối các thành phần của máy tính Trên main board có:

 Chipset: hệ thống các vi mạch xử lý phụ trợ

 ROM BIOS: Bộ nhớ chứa cấu hình máy.

 Socket/slot: đế gắn processor, RAM, card mở rộng,…

 Connector: đầu nối để cắm cáp đến các thiết

bị (HDD, Floppy, front panel, …)

Tin học đại cương 13 PTIT, 2011

Bộ xử lý (processor)

Hãng sản xuất: Intel, AMD, Motorola, …

Chủng lọai : Pentium, Celeron, Duo Core, …

Tốc độ làm việc: 2.4Ghz, 3.0 Ghz, …

Socket: Socket 478, Socket 775, …

Dung lượng cache: 512KB, 1MB, 2MB, …

Tốc độ bus: 533Mhz, 800Mhz, 1333Mhz, …

Hệ số nhân CPU (multiplier): CPU luôn có tốc độ họat động cao hơn các thành phần khác, nên tốc độ CPU bằng n lần tốc độ bus, khi đó n là hệ số nhân CPU.

Một số lọai bộ xử lý Intel

Lọai CPU Năm Bus Clock Cache Socket

Pentium 1990 50-66 Mhz 60-200 Mhz 16K L1 Socket 5Pentium Pro 1995 60-66 Mhz 166-200 Mhz 16KB, 256KB Socket 8Pentium II 1997 66-100 Mhz 233-450 Mhz 32KB, 512KB Slot 1Pentium III 1999 100-133 Mhz 450-1.260 Mhz 32KB, 512KB Socket 370Pentium IV 2000 400 Mhz 1.3-2.0 Ghz 128KB, 256MB Socket 478Pentium IV 2004 533 Mhz 2.26-3.06 Ghz 128KB, 512MB Socket 775Pentium D 2005 166-200 Mhz 2.6-3.6 Ghz 256KB, 2MB Socket 775Duo Core 2006 133-166 Mhz 1.06-2.33 Ghz 32KB, 2MB Socket 775Core 2 Duo 2006 266 Mhz 1.8-3.2 Ghz 64KB, 2MB Socket 775

Tin học đại cương 15 PTIT, 2011

Bộ nhớ chính

 SDRAM (Synchronous DRAM)

 SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM)

 DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

 DDRII SDRAM (

Thông số RAM: chủng lọai RAM, dung lượng, tốc độ bus.

Tin học đại cương 17 PTIT, 2011

Tin học đại cương 19 PTIT, 2011

Bộ nhớ cache

 Bộ nhớ có tốc độ truy xuất rất cao (SRAM) nằm giữa CPU và bộ nhớ chính.

 Cache Level 1 (L1 cache): nằm trong CPU

 Cache Level 2 (L2 cache): nằm trên

mainboard hoặc trên board của CPU

 Cache Level 3 (L3 cache)

Hệ thống bus

Là kênh trao đổi dữ liệu giữa các thành phần trong

hệ thống máy tính

Tin học đại cương 21 PTIT, 2011

Bus hệ thống (system bus)

Thành phần chuyển dữ liệu giữa các bộ phận trong máy tính (bộ xử lý, bộ nhớ, thiết bị ngọai vi)

Đĩa cứng (Hard Disk)

Thiết bị chứa dữ liệu chủ yếu trên máy tính

Các thông số đĩa cứng:

Dung lượng đĩa: vài chục GB đến vài trăm GB

Tốc độ quay: 5400, 7200 rpm

Tốc độ truy xuất dữ liệu: 33-300MB/s

Lọai giao tiếp: ATA/SATA/SCSI

Khả năng thay thế nóng (hot swap)

Tin học đại cương 23 PTIT, 2011

Đĩa cứng ATA

ATA (AT attachment), hay còn gọi đĩa IDE

Chuẩn giao tiếp đĩa cứng dùng cáp song song (40 chân), tốc

độ chuyển dữ liệu thấp

Cống ATA trên mainboard Cáp ATA

Đĩa cứng SATA

Serial ATA: chuẩn giao tiếp đĩa cứng dùng cáp nối tiếp, tốc độ chuyển dữ liệu cao hơn ATA

Cáp SATA Cổng nối SATA

trên main board

Tin học đại cương 25 PTIT, 2011

Ổ đĩa quang (optical drive)

 Sử dụng chung giao tiếp với đĩa cứng.

 Các lọai đĩa quang:

 CD (Compact Disk): dung lượng 700MB

 DVD (Digital Versatile Disk): dung lượng 4GB

 Các lọai ổ đĩa quang:

 Tốc độ truy xuất đĩa quang: 8x, 16x, 52x với x tương đương 150MB/s

Các thiết bị nhập (input devices)

Tin học đại cương 27 PTIT, 2011

Các thiết bị xuất (output devices)

Màn hình

(monitor)

Loa(speaker)Máy in

(printer)

Màn hình

 Màn hình LCD (Lyquid Crystal Display)

Các thông số của màn hình:

 Dot pitch – Kích thước điểm ảnh, ví dụ 0.22mm

 Resolution – Độ phân giải, ví dụ 1024 x 768 pixels

 Monitor screen size – Kích thước màn hình, ví dụ 17”

Tin học đại cương 29 PTIT, 2011

Máy in

Các loại máy in:

 In kim – Dot-matrix printer

 In phun – InkJet

 In laser – Laser printer

Thông số chính:

 Độ phân giải – dots per inch (dpi)

Hệ thống cổng nối trên máy tính

Tin học đại cương 31 PTIT, 2011

Cổng nối tiếp

(serial port)

Dữ liệu được truyền theo

từng bit nối tiếp nhau.

Dùng kết nối các thiết bị có

tốc độ thấp như bàn phím,

chuột, modem, …

Tin học đại cương 33 PTIT, 2011

Quá trình khởi động máy tính

hiện thủ tục kiểm tra POST.

 Tìm vị trí của Hệ điều hành trên đĩa khởi động

 Nạp hệ điều hành và các trình điều khiển.