BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

Khái niệm về kiến trúc máy tínhKiến trúc máy tính Computer architecture là một khái niệm trừu tượng của một hệ thống tính toán dưới quan điểm của người lập trình hoặc người viết chương

Trang 1

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

TH LÊ VĂN HÙNG

CHƯƠNG I – GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 2

I Khái niệm về kiến trúc máy tính

Kiến trúc máy tính (Computer architecture) là một khái niệm trừu tượng của một hệ thống tính toán dưới quan điểm của người lập trình hoặc người viết chương trình dịch.

Nói cách khác , kiến trúc máy tính được xem xét theo khía cạnh mà người lập trình có thể can thiệp vào mọi mức đặc quyền, bao gồm các thanh ghi, ô nhớ các ngắt có thể được thâm nhập thông qua các lệnh.

Trang 3

II Lịch sử phát triển của máy tính

Trang 4

Lịch sử phát triển của máy tính

 Lịch sử phát triển của máy tính gắn liền với lịch

sử phát triển của các bộ vi xử lý Cho đến nay được chia thành 4 thế hệ

1 Thế hệ thứ nhất (1st Generation): 1945-1955

Sử dụng công nghệ đèn ống chân không (Vaccumn Tube) còn được gọi là máy tính sử dụng công nghệ bóng đèn điện tử Đặc điểm là tiêu thụ nhiều điện năng, toả nhiều nhiệt và hệ thống ít tin cậy Máy ENIAC có khối lượng 30 tấn, tiêu thụ công suất 140KW.

Chủ yếu dùng ngôn ngữ máy để lập trình.

Trang 6

2 Thế hệ thứ hai (2nd Generation): 1956 – 1965

 Về kỹ thuật : Công ty Bell đã phát minh ra Transistor vào năm

1947 Nên thế hệ thứ 2 đặc trưng bởi sử dụng công nghệ bán dẫn (Transistor) Một hệ thống máy tính được tạo với các transistor trở nên nhỏ hơn, nhanh hơn và hữu hiệu hơn nhiều so với một hệ thống máy tính được tạo với các đèn ống chân không Máy tính đầu tiên có tên là TX-0 (transistorized experimental computer 0)

 Về phần mềm : đã bắt đầu sử dụng ngôn ngữ lập trình bậc cao:

Fortran, Algol, Cobol, …

 Về ứng dụng : tham gia giải các bài toán kinh tế xã hội

Trang 7

3 Thế hệ thứ ba (3rd Generation): 1965 – 1980

Về kỹ thuật : sử dụng mạch tích hợp IC ( integrated circuit – IC), một mạch

bán dẫn được thiết lập bằng cách cấy các Transistor lên một chất nền (Silic)

và nối kết các transistor không dây, điển hình là thế hệ máy System/360 của IBM IC đầu tiên chỉ có 6 transistor (ngày nay với bộ vi xử lý Intel Pro có đến 5,5 triệu transistor) Thời kỳ này đánh dấu sự ra đời của bộ vi xử lý 4004, tiền thân của các bộ vi xử lý x86 sau này Đĩa từ được sử dụng rộng rãi, tốc độ tính toán đạt vài triệu phép toán trên giây, dung lượng bộ nhớ đạt vài MB Năm

1975 công ty MITS (Mỹ) giới thiệu chiếc máy tính cá nhân Altair đầu tiên trên thế giới

Về phần mềm : Xuất hiện nhiều hệ điều hành khác nhau.

Về ứng dụng : tham gia nhiều lĩnh vực của xã hội.

Trang 9

 Năm 1977 công ty Apple đưa ra thị trường máy tính AppleII có màn hình và bàn phím

Trang 10

4 Thế hệ thứ tư (4th Generation): 1980 đến nay Máy tính

sử dụng công nghệ tích hợp IC mật độ cực cao (VLSI: Very Large Scale Intergrated) Vi xử lý 8088 ra đời đánh dấu thời kỳ phát triển máy tính cá nhân PC (Personal Computer)

– Máy tính PC của hãng IBM sản xuất năm 1981 thuê công ty Microsoft viết hệ điều hành MS – DOS Chiếc máy này có tốc độ 5MHz

Trang 12

Micros: là chiều rộng của dây dẫn trên chip

MIPS: viết tắt của cụm "millions of instructions per second", là thước

đo tương đối cho hiệu năng của CPU

Trang 13

4 Thế hệ thứ tư (4th Generation)

 Đây là thế hệ máy tính số ngày nay, nhờ công nghệ bán dẫn phát triển vượt bậc, mà người ta có thể chế tạo các mạch

tổ hợp ở mức độ cực lớn Nhờ đó máy tính ngày càng nhỏ hơn, nhẹ hơn, mạnh hơn và giá thành rẻ hơn Máy tính cá nhân bắt đầu xuất hiện và phát triển trong thời kỳ này.

 Dựa vào kích thước vật lý, hiệu suất và lĩnh vực sử dụng , hiện nay người ta thường chia máy tính số thế hệ thứ tư thành

5 loại chính

Trang 14

máy tính nhỏ, có 1 chip vi xử lý và một số thiết bị ngoại vi Thường dùng cho một người, có thể dùng độc lập hoặc dùng trong mạng máy tính.

thường lớn hơn PC Nó có thể thực hiện được các ứng dụng

mà máy tính cỡ lớn thực hiện Nó có khả năng hỗ trợ hàng chục đến hàng trăm người làm việc Minicomputer được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thời gian thực, ví dụ trong điều khiển hàng không, trong tự động hoá sản xuất.

Trang 15

nhanh nhất trong họ Mini ở những thời điểm nhất định Supermini thường được dùng trong các hệ thống phân chia thời gian, ví dụ các máy quản gia của mạng.

hàng trăm đến hàng ngàn người sử dụng Thường được sử dụng trong chế độ các công việc sắp xếp theo lô lớn (Large- Batch-Job) hoặc xử lý các giao dịch (Transaction Processing),

ví dụ trong ngân hàng.

đặc biệt để đạt tốc độ thực hiện các phép tính dấu phẩy động cao nhất có thể được Chúng thường có kiến trúc song song, chỉ hoạt động hiệu quả cao trong một số lĩnh vực.

Trang 16

Các hệ thống PC đang được thịnh hành:

Trang 17

5 Thế hệ thứ 5 (5th Generation)

Người Nhật đã và đang đi tiên phong trong các chương trình nghiên cứu để cho ra đời thế hệ thứ 5 của máy tính, thế hệ của những máy tính thông minh, dựa trên các ngôn ngữ trí tuệ nhân tạo, giao diện người – máy, …

Mobility: bước chân tiên tiến của đổi mới và chuyển động)

Trang 18

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

TH LÊ VĂN HÙNG

CHƯƠNG I – GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 19

III Kiến trúc máy tính

máy tính theo cách nhìn của người lập trình.

trúc phần cứng máy tính

Kiến trúc tập lệnh thay đổi chậm, tổ chức máy tính thay đổi rất nhanh

Trang 20

III Kiến trúc máy tính

các thao tác mà máy tính có thể thực hiện.

thể xử lý.

Trang 21

Cấu trúc cơ bản của

máy tính

Trang 22

Các thành phần cơ bản của

máy tính

khiển hoạt động của máy tính và xử lý dữ liệu.

và dữ liệu đang được sử dụng.

thông tin giữa máy tính với bên ngoài.

và vận chuyển thông tin giữa các thành phần với nhau.

Trang 23

Phân loại máy tính theo

KTMT

Trang 24

KTMT

Trang 25

KTMT

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	905,5 KB