

 !"#$%&'(
2 / 50
)*+
I. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
II. Tổ chức hệ thống máy tính
I. Kiến trúc chung của máy tính điện tử
II. Bộ xử lý
III. Bộ nhớ
IV. Tổ chức vào ra
 !"#$%&'(
3 / 50
ĐƠN VỊ ĐIỀU KHIỂN
(Control Unit)
%, /(01234-50#+)
(ALU)
CÁC THANH GHI
(Register)
Bus địa chỉ
Bus dữ liệu
Bus điều khiển
6789 9:&;&
 !"#$%&'(
4 / 50
<<<<6=>?@AB89CDD98D
 !"#$%&'(
5 / 50
Các thành phần cơ bản của máy tính

Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit): điều

phép toán. Kết quả đặt tại ALU/Bộ nhớ trong
•
Thực hiện lệnh tiếp theo tương tự.
 !"#$%&'(
8 / 50
<<E2L&MNO
1. Lấy (Fetch) chỉ thị tiếp theo từ trong bộ nhớ đặt vào thanh ghi chỉ thị
(IR).
2. Thay đổi con đếm chương trình (PC) để trỏ tới chỉ thị tiếp theo.
3. Xác định kiểu của chỉ thị vừa lấy về.
4. Nếu chỉ thị sử dụng dữ liệu trong bộ nhớ thì xác định vị trí của dữ liệu.
5. Lấy dữ liệu về nếu có, đặt vào các thanh ghi bên trong CPU.
6. Thi hành chỉ thị.
7. Chứa kết quả vào nơi thích hợp.
8. Trở lại bước 1 để bắt đầu thi hành chỉ thị tiếp theo
Chu kỳ lấy lệnh - giải mã lệnh - thi hành lệnh.
 !"#$%&'(
9 / 50
<<B
%PQR?&HIJ6BKJL&STS6
9:$;M
 !"#$%&'(
10 / 50
<<<<<B"SU?9:&NOC99:
9:: nằm trong tập các thanh ghi đệm hoặc trong bộ nhớ
•
J&"V67: Lấy một toán hạng trong bộ nhớ về, đặt vào
một thanh ghi đệm nhất định, còn toán hạng thứ hai đang nằm trong
một thanh ghi nào đó, sau đó chúng sẽ được ALU sử dụng.
•

 !"#$%&'(
12 / 50
&F8GW)2;M)2
•
Kiến trúc RISC: (Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập
lệnh đơn giản hóa)
•
Tập lệnh có ít lệnh
•
Dạng lệnh đơn (tất cả các lệnh): mỗi lệnh chỉ thực hiện được một thao tác
dơn. Và chỉ trong một chu kỳ đồng hồ, có thể thực hiện được nhiều lệnh
trong cùng một chu kỳ đồng hồ.
•
Độ dài của lệnh cố định (32bit)
•
Sự phức tạp của lệnh nằm trong trình biên dịch
•
Các bộ vi xử lý RISC phổ biến là ARM, SuperH, MIPS, SPARC, DEC
Alpha, PA-RISC, PIC, và PowerPC của IBM.
 !"#$%&'(
13 / 50
&F8GW)2;M)2
? Trong hai loại kiến trúc RISC và CISC:
•
Bộ điều khiển của kiến trúc nào phức tạp hơn?
•
Chi phí thiết kế của loại nào đắt hơn?
•
Loại nào có tốc độ tính toán cao hơn? Vì sao?
•

16 / 50
<<<<<X<E?9:&2)2*"KP
•
Ý tưởng: chia việc thực hiện mỗi lệnh thành nhiều giai đoạn,
CPU bao gồm một số đơn vị chức năng, mỗi đơn vị chức năng
sẽ thực hiện một giai đoạn của quá trình thực hiện một lệnh.
•
Tốc độ tăng lên 5 lần.
 !"#$%&'(
17 / 50
<<<<<X<E?9:&2)2*"KP
•
UH_&Tại sao máy tính pipeline có sử dụng cơ
chế song song bên trong nhưng nó vẫn thuộc loại
SISD
 !"#$%&'(
18 / 50
<<X<?9:&2)*";C98
•
Thao tác song song trên nhiều tập dữ liệu  vd giải các bài
toán dự báo thời tiết, chẳng hạn tính toán nhiệt độ trung bình
hàng ngày trong suốt 24 giờ của nhiều địa điểm; Đối với mỗi
địa điểm công việc tính toán là như nhau, nhưng tập dữ liệu
là khác nhau.
 !"#$%&'(
19 / 50
<<X<X?9:&)*
•
Nhiều CPU, mỗi CPU thực hiện một chương trình khác nhau,
các CPU cùng chia sẻ một vùng nhớ chung


de?H8R8f;MQR
?&H<

dJ9Vg;7&V67

d%hiWCJQa

d+&ij8&Ca

dMSk

d6789i)C8J?C98a

d679M&il=C8J?C98a
 !"#$%&'(
23 / 50
6789

de;MKmK&n

dJo&MB\n8J9K&
8L&FS

dK68pJ

d*H?`[o?7

d2>QYV67VQqW#cW$


d*H?`_V67

dK6J

dJCPK`&JM6D


dJC\nK``S8s&S
-/0<

dJC\n\9m[o<