KIẾN TRÚC MÁY TÍNH <ul><li>BÀI 2 </li></ul><ul><li>KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ </li></ul>Giáo viên:  Phạm Thành Văn ĐT:  0...
NỘI DUNG MÔN HỌC <ul><li>Bài 1:  TỔNG QUAN MÁY TÍNH </li></ul><ul><li>Bài 2:  KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ </li></ul><ul><l...
BÀI 2:  KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ <ul><li>Định nghĩa kiến trúc máy tính </li></ul><ul><li>Các kiểu thi hành một lệnh </l...
MỤC TIÊU BÀI HỌC <ul><ul><li>Trình bày  tổng quát tập lệnh của các kiến trúc máy tính  </li></ul></ul><ul><ul><li>Hiểu biế...
Định nghĩa kiến trúc máy tính <ul><ul><li>Kiến trúc phần mềm </li></ul></ul><ul><ul><li>là kiến trúc phần mềm của bộ xử lý...
Các kiểu thi hành một lệnh <ul><ul><li>Ngăn xếp </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng ngăn xếp để tính toán bằng lệnh Push và...
Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>Thanh ghi tích lũy </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng thanh ghi tích lũy để tính toán bằng l...
Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>Thanh ghi đa dụng </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng thanh ghi đa dụng để tính toán bằng lện...
Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>So sánh giữa các kiểu thi hành lệnh </li></ul>Loại kiến trúc Ưu điểm Khuyết điểm Ngăn x...
Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><ul><li>Đặc điểm của lệnh tính toán (ALU) </li></ul></ul><ul><ul><li>Một lệnh ALU phải...
Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng các từ gợi nhớ để biểu diễn cho các hành độ...
Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh tính toán số học: ADD, ADDD, SUB, SUBD, DI...
Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><ul><li>Thủ tục: CALL, RETURN </li></ul></ul></ul>
Các kiểu định vị <ul><li>Các kiểu định vị </li></ul>Định vị là xác định vị trí của toán hạng trong ô nhớ hoặc thanh ghi kh...
Kiểu và chiều dài của toán hạng <ul><li>Kiểu và chiều dài của toán hạng </li></ul><ul><ul><li>Kiểu toán hạng </li></ul></u...
Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Đặc điểm của RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng ít lệnh (dưới 128 lệnh) </li></ul></ul><ul...
Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Ưu điểm của RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Diện tích bộ điều khiển giảm (có thể dùng để tăng t...
Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Các kiểu định vị trong RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Các lệnh số học, logic chỉ dùng kiểu địn...
Câu hỏi bài tập <ul><ul><li>Câu hỏi kiểm tra </li></ul></ul><ul><ul><li>Mô tả các kiểu thi hành một lệnh của bộ xử lý và c...
HỎI - ĐÁP
THE - END Thank You !
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

2 kien truc phan mem

3,822

Published on

kiến trúc máy tính
Slide bài giảng môn Kiến trúc máy tính

Published in: Technology
0 Comments
7 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
3,822
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
7
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "2 kien truc phan mem"

  1. 1. KIẾN TRÚC MÁY TÍNH <ul><li>BÀI 2 </li></ul><ul><li>KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ </li></ul>Giáo viên: Phạm Thành Văn ĐT: 0939.731.994 Email: [email_address]
  2. 2. NỘI DUNG MÔN HỌC <ul><li>Bài 1: TỔNG QUAN MÁY TÍNH </li></ul><ul><li>Bài 2: KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ </li></ul><ul><li>Bài 3: TỔ CHỨC BỘ XỬ LÝ </li></ul><ul><li>Bài 4: KỸ THUẬT XỬ LÝ THÔNG TIN </li></ul><ul><li>Bài 5: BỘ NHỚ MÁY TÍNH </li></ul><ul><li>Bài 6: HỆ THỐNG XUẤT NHẬP </li></ul><ul><li>Bài 7: CĂN BẢN VỀ ASSEMBLY </li></ul><ul><li>BÁO CÁO ĐỒ ÁN CUỐI MÔN </li></ul><ul><li>THI CUỐI MÔN </li></ul>
  3. 3. BÀI 2: KIẾN TRÚC PHẦN MỀM BỘ XỬ LÝ <ul><li>Định nghĩa kiến trúc máy tính </li></ul><ul><li>Các kiểu thi hành một lệnh </li></ul><ul><li>Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh </li></ul><ul><li>Các kiểu định vị </li></ul><ul><li>Kiểu và chiều dài của toán hạng </li></ul><ul><li>Kiến trúc RISC </li></ul>Giới thiệu các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính, khái niệm về kiến trúc máy tính, tập lệnh ; C ác kiểu kiến trúc máy tính, các kiểu định vị, loại và chiều dài của toán hạng, tác vụ mà máy tính t hực hiện …
  4. 4. MỤC TIÊU BÀI HỌC <ul><ul><li>Trình bày tổng quát tập lệnh của các kiến trúc máy tính </li></ul></ul><ul><ul><li>Hiểu biết các kiểu định vị dữ liệu được dùng trong bộ xử lý </li></ul></ul><ul><li>Hiểu biết kiểu và chiều dài của toán hạng , các t ác vụ mà máy tính có thể thực hiện </li></ul>
  5. 5. Định nghĩa kiến trúc máy tính <ul><ul><li>Kiến trúc phần mềm </li></ul></ul><ul><ul><li>là kiến trúc phần mềm của bộ xử lý, bao gồm: tập lệnh, dạng các lệnh và các kiểu định vị </li></ul></ul><ul><li>Tổ chức máy tính </li></ul><ul><ul><li>Là cấu trúc bên trong của bộ vi xử lý, các hệ thống bus, các cấp bộ nhớ và một số cấu trúc khác </li></ul></ul><ul><li>Lắp đặt phần cứng </li></ul><ul><ul><li>Cách thức liên kết các thiết bị, cấu trúc thành một hệ thống hoàn chỉnh </li></ul></ul>Kiến trúc máy tính bao gồm ba phần: Kiến trúc phần mềm, tổ chức của máy tính và lắp đặt phần cứng.
  6. 6. Các kiểu thi hành một lệnh <ul><ul><li>Ngăn xếp </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng ngăn xếp để tính toán bằng lệnh Push và Pop. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ví dụ: thực hiện phép toán C = A + B </li></ul></ul><ul><ul><li>Push A </li></ul></ul><ul><ul><li>Push B </li></ul></ul><ul><ul><li>ADD </li></ul></ul><ul><ul><li>Pop C </li></ul></ul>Các thức mà bộ vi xử lý sẽ thực hiện khi cần tính toán
  7. 7. Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>Thanh ghi tích lũy </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng thanh ghi tích lũy để tính toán bằng lệnh Load và Store. (ứng với thanh ghi tích lũy A, B) </li></ul></ul><ul><li>Thanh ghi đa dụng </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng thanh ghi đa dụng để tính toán bằng lệnh ADD, SUB… </li></ul></ul><ul><ul><li>Ví dụ: thực hiện phép toán C = A + B </li></ul></ul><ul><ul><li>Thanh ghi tích lũy </li></ul></ul><ul><ul><li>Thanh ghi đa dụng </li></ul></ul>Load A Load R1, A ADD B ADD R1, B Store C Store R1, C
  8. 8. Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>Thanh ghi đa dụng </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng thanh ghi đa dụng để tính toán bằng lệnh ADD, SUB… </li></ul></ul>
  9. 9. Các kiểu thi hành một lệnh <ul><li>So sánh giữa các kiểu thi hành lệnh </li></ul>Loại kiến trúc Ưu điểm Khuyết điểm Ngăn xếp Lệnh ngắn, đơn giản Thâm nhập ngăn xếp không ngẫu nhiên. Mã không hiệu quả . Khó dùng trong xử lý song song và ống dẫn . Khó tạo ra một bộ biên dịch tối ưu Tích lũy Lệnh ngắn, dễ thiết kế phần cứng Lưu giữ ở thanh ghi tích luỹ là tạm thời. Nghẽn ở thanh ghi tích luỹ . Khó dùng trong xử lý song song và ống dẫn . Trao đổi nhiều với bộ nhớ. Đa dụng Tốc độ xử lý nhanh, định vị đơn giản. Ít thâm nhập bộ nhớ. Lệnh dài . Số lượng thanh ghi bị giới hạn
  10. 10. Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><ul><li>Đặc điểm của lệnh tính toán (ALU) </li></ul></ul><ul><ul><li>Một lệnh ALU phải có 2 hoặc 3 toán hạng. Nếu trong lệnh có 3 toán hạng thì một trong các toán hạng chứa kết quả phép tính trên hai toán hạng kia (Ví dụ: add A, B, C); Nếu trong lệnh có 2 toán hạng thì một trong hai toán hạng phải vừa là toán hạng nguồn, vừa là toán hạng đích (Ví dụ: add A, B ) </li></ul></ul><ul><ul><li>Số toán hạng bộ nhớ có thể thay đổi từ 0 tới 3 với một trong ba kiểu sau: thanh ghi - thanh ghi (nạp - lưu trữ), thanh ghi - bộ nhớ và bộ nhớ - bộ nhớ </li></ul></ul>Kiến trúc thanh ghi là kiến trúc đang được sử dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm như: thời gian thâm nhập nhanh và các chương trình dịch sử dụng thanh ghi hiệu quả hơn
  11. 11. Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><li>Sử dụng các từ gợi nhớ để biểu diễn cho các hành động của bộ vi xử lý. Vd: Từ gợi nhớ Toán tử Toán hạn ;ghi chú </li></ul></ul><ul><ul><li>Tùy theo mục đích sử dụng, các lệnh (từ gợi nhớ) được chia ra thành nhiều loại như: Lệnh gán, nhảy, vòng lặp, thâm nhập bộ nhớ, lệnh điều kiện và các thủ tục. </li></ul></ul><ul><ul><li>Lệnh gán giá trị: gồm cả gán trị cho biểu thức số học và logic, được thực hiện nhờ một số lệnh mã máy </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh bộ nhớ: Địa chỉ được tính tuỳ theo kiểu định vị được dùng </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>LOAD Ri, M (địa chỉ) ; nạp Ri  M (địa chỉ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>STORE Ri, M (địa chỉ) ; lưu M (địa chỉ)  Ri </li></ul></ul></ul>
  12. 12. Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh tính toán số học: ADD, ADDD, SUB, SUBD, DIV, MUL </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh Logic (thực hiện trên từng bit): AND, OR, XOR, NEG </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh quay, dịch chuyển: SLL, SRL, SRA </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh có điều kiện: Yêu cầu phải ghi nhớ điều kiện và thực hiện nhảy khi thỏa điều kiện, cấu trúc lệnh có dạng sau </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>IF <điều kiện> THEN <lệnh> ELSE <lệnh> </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Vòng lặp: thực hiện bằng một lệnh nhảy có điều kiện kết hợp với kiểm tra bộ đếm. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lệnh thâm nhập bộ nhớ ngăn xếp: PUSH, POP </li></ul></ul></ul>
  13. 13. Kiến trúc thanh ghi và tập lệnh <ul><li>Tập lệnh </li></ul><ul><ul><ul><li>Thủ tục: CALL, RETURN </li></ul></ul></ul>
  14. 14. Các kiểu định vị <ul><li>Các kiểu định vị </li></ul>Định vị là xác định vị trí của toán hạng trong ô nhớ hoặc thanh ghi khi thực hiện lệnh của bộ xử lý
  15. 15. Kiểu và chiều dài của toán hạng <ul><li>Kiểu và chiều dài của toán hạng </li></ul><ul><ul><li>Kiểu toán hạng </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Kiểu địa chỉ: Ô nhớ, thanh ghi… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Kiểu dữ liệu dạng số: Số nguyên, số thập phân… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Kiểu dữ liệu dạng chuỗi: ASCII, EBIDEC… </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Kiểu dữ liệu logic: bit, cờ… </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Chiều dài toán hạng: 8bit  64bit, một số bộ xử lý có khả năng tính toán trên số thập phân BCD hoặc chuỗi </li></ul></ul>
  16. 16. Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Đặc điểm của RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng ít lệnh (dưới 128 lệnh) </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng ít kiểu định vị (thường dùng kiểu “tức thì” và “gián tiếp qua thanh ghi”) </li></ul></ul><ul><ul><li>Các lệnh có cùng chiều dài </li></ul></ul><ul><ul><li>Chỉ có lệnh về ô nhớ mới được phép thâm nhập ô nhớ </li></ul></ul><ul><ul><li>Sử dụng nhiều thanh ghi </li></ul></ul>Kiến trúc RISC - Reduced Instruction Set Computer – giúp đơn giản hóa câu lệnh, tăng tốc độ thực thi và mật độ linh kiện trên mỗi bộ xử lý
  17. 17. Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Ưu điểm của RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Diện tích bộ điều khiển giảm (có thể dùng để tăng thêm thanh ghi, cache, cổng IO…) </li></ul></ul><ul><ul><li>Thiết kế bộ điều khiển đơn giản giúp giảm giá thành </li></ul></ul><ul><ul><li>Kết hợp với kỹ thuật ống dẫn giúp tốc độ tính toán cao </li></ul></ul><ul><ul><li>Nhược điểm của RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Các chương trình dùng cho RISC dài hơn so với CISC có cùng chức năng </li></ul></ul><ul><ul><li>Khó khăn khi biên dịch thành mã thực thi </li></ul></ul><ul><ul><li>Ít lệnh hỗ trợ ngôn ngữ cấp cao </li></ul></ul>
  18. 18. Kiến trúc RISC <ul><ul><li>Các kiểu định vị trong RISC </li></ul></ul><ul><ul><li>Các lệnh số học, logic chỉ dùng kiểu định vị tức thời và thanh ghi. Các lệnh có toán hạng bộ nhớ có thể định vị bằng những kiểu khác </li></ul></ul><ul><ul><li>Kiểu định vị thanh ghi </li></ul></ul><ul><ul><li>Kiểu định vị tức thì </li></ul></ul><ul><ul><li>Kiểu định vị trực tiếp </li></ul></ul><ul><ul><li>Kiểu định vị gián tiếp (thanh ghi + độ dời) </li></ul></ul><ul><ul><li>Kiểu định vị tự tăng </li></ul></ul>
  19. 19. Câu hỏi bài tập <ul><ul><li>Câu hỏi kiểm tra </li></ul></ul><ul><ul><li>Mô tả các kiểu thi hành một lệnh của bộ xử lý và cho biết vì sao kiểu “thanh ghi – thanh ghi” được sử dụng nhiều nhất? </li></ul></ul><ul><ul><li>Mô tả các kiểu định vị trong bộ xử lý. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mô tả kiểu định vị thường dùng trong kiến trúc RISC </li></ul></ul><ul><li>  </li></ul>
  20. 20. HỎI - ĐÁP
  21. 21. THE - END Thank You !

×