Ợ Ợ
Ậ Ậ
Ữ Ữ
L P TRÌNH H P NG L P TRÌNH H P NG
C UẤC UẤ TRÚC TRÚC MÁYMÁY TÍNHTÍNH
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
1
ấ
ậ ậ
ấC u trúc Máy tính & C u trúc Máy tính & L p trình Assembly L p trình Assembly
M C ỤM C Ụ TIÊUTIÊU :
ậ 1. Khám phá bí m t bên trong máy tính.
ế ị ữ ả ề ấ ổ
ầ ấ ạ ế ủ ộ ứ ơ b n v c u trúc t ng quát ư các thành ph n c u t o nên máy ạ đ ng,cách giao ti p c a các thành
2.Trang b nh ng ki n th c c ủ c a máy tính cũng nh 3. N m ắ đư c cách ho t ợ tính. ầ ấ ạ ph n c u t o nên máy tính.
ế ằ ị 4. Bi
ế ế t vi t 1 ch ự và th c thi ch ương trình b ng Assembly – d ch liên k t ương trình này.
ử ầ ứ ơ ậ ả 5. Bi
ơ ả ề ứ
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
2
ế ậ th ng .ố ậ ệ t l p trình x lý đ n gi n ph n c ng, l p trình h ỹ ệ 6. Các khái ni m c b n v virus TH nghiên c u các k ọ ủ thu t lây lan c a virus tin h c
Tài liệu tham khảo
Structured Computer Organization – Andrew
Tanenbaum
Assembly Language For the IBMPC – Kip R Irvine
Assembly Programming Language & IBM PC Ythayu –
Charles Marut
ố ấ Giáo trình C u trúc máy tính T ng Văn On
ợ L p trình H p ng ữ N g u y e ã n N g o ïc Ta á n Vũ Thanh
ậ Hi nề
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
3
ạ ọ ấ C u trúc Máy tính Đ i h c Bách khoa
Tài liệu tham khảo
Computer Virus Handbook
Virus Writing guide Billy Belceb
The macro virus writing guide
The little black book of computer viruses
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
4
ươ ộ ố ẫ M t s m u ch ng trình virus (virus file, virus macro)
ớ
Giáo viên : Ngô Phư c Nguyên Email : nguyenktcn@yahoo.com Mobile: 0918380926
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
5
ề ươ
Đ c
ọ ng môn h c
ươ
ệ ố
ứ ổ
ủ
ổ
Ch
ng 1 : T ch c t ng quát c a h th ng MT
ươ
ổ
Ch
ng 2
: T ch c
ứ CPU
ươ
ố
Ch
ứ ng 3 : M c logic s
ươ
ứ
ổ
ộ
ớ
Ch
ng 4 : T ch c b nh
ươ
ấ
ậ
Ch
ng 5 : Xu t nh p
ươ
ậ ệ
ậ
Ch
ng 6 : L p trình Assembly – T p l nh
ươ
ể
ặ
ấ
Ch
ề ng 7 : C u trúc đi u khi n & Vòng l p
ng 8 : Macro & Procedure – nhúng CT Assembly vào ngôn
ươ ữ ấ
ư
Ch ng c p cao nh C…
ươ
ử
ậ
Ch
ng 9 : L p trình x lý màn hìnhbàn phímmouse.
ươ
ử
ậ
Ch
ng 10 : L p trình x lý File
ươ
ơ ả
ọ
ề ng 11 : Các khái ni m c b n v Virus tin h c – phân tích các ọ ậ
ạ
Ch ỹ k thu t lây lan chung c a VR tin h c và lây lan trên m ng.
ệ ủ Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
10/04/16
6
ươ
Ộ
Ổ
Ủ
Ấ
Ch
ng 1 :C U TRÚC T NG QUÁT C A M T
Ố
Ệ
H TH NG MÁY TÍNH
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
7
ụ
M c tiêu :
Nắm được tổng quan về cấu trúc máy tính. Hiểu về Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann Biết sơ đồ khối chi tiết của máy tính Naém nguyên lý hoạt động máy tính Biết các component của máy tính : Processors,Memory,Input/Output devices,Bus
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
8
Chương 1
ổ
ề ấ
ồ ổ
ộ ủ
T ng quan v c u trúc máy tính. Mô hình máy Turing Nguyên lý Von Neumann. ủ Sơ đ t ng quát c a m t máy tính. ộ Nguyên lý ho t ạ đ ng c a máy tính ậ ỏ Câu h i ôn t p
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
9
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
10
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
11
ự
Máy tính & S tính toán
ộ ử B x lý
ứ ữ ệ ị ỉ Memory : ch a các ch th & d li u
2+3/4*35=? ……………. …………….. ……………….
Input device : thi nh p ậ
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
12
ế ị t b
The system bus (shown in yellow) connects the various components of a computer. The CPU is the heart of the computer, most of computations occur inside the CPU. RAM is a place to where the programs are loaded in order to be executed.
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
13
ổ
ề ấ
T ng quan v c u trúc máy tính ượ
ế ế ự ệ ạ t k d a trên mô hình c thi
Mô hình Turing :
Máy tính hi n đ i ngày nay đ Turing Church và mô hình Von Neumann.
ả ư ấ ơ ấ ả ặ t c các đ c tr ng
ệ ố ấ ạ
ứ ậ ữ ạ ạ ố ử kh i x lý ư Mô hình này r t đ n gi n nh ng nó có t ủ c a 1 h th ng máy tính sau này. Nguyên lý c u t o máy Turing : ầ ọ đ u đ c ghi
ch a t p h u h n các tr ng thái
ữ ệ ữ ệ ế ạ
b
Si
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
14
Băng d li u vô h n, d li u k t thúc là b
Nguyên lý xây dựng MT
ơ ả làm vi c theo hai nguyên lý c b n : nguyên
ự ệ ệ ử MT đi n t ươ ố lý s và nguyên lý t ng t .
ờ ạ ủ
ố ử ụ ể ể ậ ạ Nguyên lý s s d ng các tr ng thái r I r c c a 1 đ I ượ l ạ ễ ố ệ nguyên lý đ m.ế ng v t lý đ bi u di n s li u
ự ử ụ ươ ế ậ s d ng 1 đ I l ng v t lý bi n
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
15
ụ ể ể ổ Nguyên lý t ng t đ I liên t c đ bi u di n s li u ạ ượ ễ ố ệ nguyên lý đo
Mạch điện trong MT
ữ ệ ạ ạ Trong MT cĩ nh ng lo I m ch đi n nào ?
ệ ụ h p : là m ch đi n cĩ tr ng thái ngõ ra ph
ờ ạ ạ ạ ổ ợ ạ M ch t ổ ợ ủ ộ ứ thu c t c th I vào t h p c a tr ng thái ngõ vào.
ạ ị ỉ ả Ex : M ch gi I mã đ a ch
ầ ự ệ
ạ ạ ộ ạ ụ : là m ch đi n th c hi n 1 m c đích mà h p c a tr ng thái
ủ ạ ệ ạ ự M ch tu n t ổ ợ ủ ụ tr ng thái ngõ ra ph thu c vào t ứ ngõ vào và tr ng thái c a quá kh ngõ vào.
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
16
ừ ộ ạ Ex : m ch c ng, tr , nhân , chia
Nguyên lý Turing
ứ ậ ữ ạ ạ ố ử kh i x lý
b
ch a t p h u h n các tr ng thái ữ ệ ữ ệ ế ạ ầ ọ đ u đ c ghi
Băng d li u vô h n, d li u k t thúc là b Si Sj
ộ
ừ
c r i r c. M t
ư
ủ
ệ Máy làm vi c theo t ng b ệ l nh c a máy nh sau :
ị
ủ
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
10/04/16
17
ướ ờ ạ qiSiSjXqj. ẽ ở Si thì s ghi đè ọ ầ ô Nghĩa là : đ u đ c ghi đang ặ ứ ể ệ ạ i và d ch chuy n ho c đ ng yên Sj vào ô hi n t ệ ạ ị ỉ theo ch th là X và tr ng thái hi n hành c a máy là qj
ộ ậ
ượ ấ ể
ộ Nguyên lý hoat đ ng máy Turing ệ ổ ữ ệ ủ D li u c a bài toán là 1 chu i các ký hi u thu c t p các ký ệ ỗ ệ ủ hi u c a máy không k ký hi u r ng b, đ
c c t vô băng.
ầ ủ ạ Tr ng thái trong ban đ u c a máy là q0 .
ở ứ ủ ổ
ệ ạ ộ ầ ọ Đ u đ c/ghi ậ ệ ự
ự ị ủ ệ
ể ẽ ễ ạ ệ ạ ệ ở ầ ô ch a ký hi u đ u tiên c a chu i ký ổ ữ ệ ự ế ổ ạ ộ ậ ô i và ký hi u
hi u nh p. Trong quá trình ho t đ ng, s thay đ i d li u ầ ọ trên băng, s d ch chuy n đ u đ c ghi và s bi n đ i tr ng thái trong c a máy s di n ra tuân theo các l nh thu c t p ệ l nh c a máy tùy theo tr ng thái hi n t hi n t ủ ệ ạ i.
ủ ạ ạ ạ Quá trình s d ng l i khi tr ng thái trong c a máy là tr ng
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
18
ế thái k t thúc ẽ ừ qf.
ụ ự
ổ
Thí d máy Turing ệ Xét thí d máy Turing th c hi n phép toán NOT trên chu i các bit ñ a à u là 10 0/1.Chu i d li u nh p ban
ụ ậ ổ ữ ệ ệ ủ ậ t p các ký hi u c a máy {0,1}
0, q1}
ậ ạ t p các tr ng thái trong {q
ậ ệ ệ ồ t p l nh g m 3 l nh :
q0 q001Rq0 , q010Rq0 , q0bbNq1 q0 Ban đ uầ
… 1 0 b … 0 0 b …
q1 D ngừ
q0
b 00
… 19 11 ả
K t qu 01
10/04/16 0
1 b
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT … ế
Nguyên lý VonNeumann
ệ ạ ủ Máy Von Neumann là mô hình c a các máy tính hi n đ i.
ư ủ Nguyên lý c a nó nh sau :
ố ơ ả ứ ồ
ộ ớ ệ ố ậ ơ ị ề ặ V m t logic (ch c năng) , máy g m 3 kh i c b n : đ n v ấ ử x lý, b nh và h th ng xu t nh p.
ơ ị ử ơ ị ử Đ n v x lý Đ n v x lý B nhộ ớ B nhộ ớ
ổ Trao đ i thông tin
ể ề Đi u khi n
ệ ấ ệ ấ ậ ậ H xu t nh p H xu t nh p
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
20
ươ data ch ng trình
Nguyên lý Von Neumann (cont)
ươ
ữ ệ
ữ
Ch ượ ọ
ể ử ng trình đi u khi n x lý d li u cũng ộ ớ c l u tr trong b nh ữ
ươ
đ g i là ch
ề ượ ư c xem là data và đ ư ng trình l u tr .
ị
ỉ ề B nh chia làm nhi u ô, m i ô có 1 đ a ch
ố ứ ự ể
ị
ỉ
ỗ ộ ớ ớ ể ọ ự ) đ có th ch n l a ô nh (đánh s th t ữ ệ ọ trong quá trình đ c ghi d li u. (nguyên lý ị đ nh đ a ch )
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
21
Nguyên lý Von Neumann (cont)
ượ
ự
ệ c th c hi n tu n t
nh 1
ươ
ầ ự ờ ệ ng trình (thanh ghi l nh)
ệ Các l nh đ ộ ế ằ
ơ ị ử
b đ m ch n m bên trong đ n v x lý.
ươ ươ ố ố ặ ặ I d ng s và đ t vào I d ng s và đ t vào
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
22
ng trình MT cĩ th bi u di n d ng trình MT cĩ th bi u di n d ộ ớ ủ ộ ớ ủ ễ ướ ạ ễ ướ ạ ữ ệ ữ ệ ể ể ể ể ạ ạ Ch Ch trong b nh c a MT bên c nh d li u. trong b nh c a MT bên c nh d li u.
Typical Von Neumann Machine Typical Von Neumann Machine
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
23
A L U
Nguyên lý hoạt động MT
ươ ươ
ự ự ệ ệ
CPU CPU ọ ệ Đ c l nh ọ ệ Đ c l nh Phân tích l nhệ Phân tích l nhệ Th c thi l nh Th c thi l nh
ng trình ng trình ự ự
ộ ớ B nh chính ộ ớ B nh chính ữ ư L u tr thông tin ữ ư L u tr thông tin ứ ơ N i ch a ch ứ ơ N i ch a ch ọ ể đ CPU đ c và th c thi ể ọ đ CPU đ c và th c thi
ườ ườ
ấ ấ
ậ ấ ố Kh i xu t nh p ấ ố ậ Kh i xu t nh p ế ớ ng bên ngoài Giao ti p v i môi tr ế ớ ng bên ngoài Giao ti p v i môi tr ộ ớ ụ ậ ữ ệ xu t nh p d li u, b nh ph ộ ớ ụ ậ ữ ệ xu t nh p d li u, b nh ph
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
24
ổ ứ
T ch c Máy tính 1 CPU & 2 I/O device
CPU
Control Unit
I/O Devices
Registers
ALU
Main Memory Disk Printer
s u B
s u B
Bus
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
25
………. ……….
ơ ồ ố
S đ kh i chi ti
ế t
ọ
Control Unit Control Unit
Main Memory Main Memory
ALUALU
đ c, phân tích, ra l nh ệ cho các đ n ơ ị ứ v ch c năng th c ự hi nệ
ầ ầ
ụ ọ Có 2 tác v : đ c /Ghi ụ ọ Có 2 tác v : đ c /Ghi ạ ữ ệ 2 lo i d li u: ạ ữ ệ 2 lo i d li u: ố ệ 1) Data : s li u đ u vào, ố ệ 1) Data : s li u đ u vào, ả ữ ệ ế k t qu ,d li u trung gian ế ả ữ ệ k t qu ,d li u trung gian ươ ng trình 2) Ch ươ ng trình 2) Ch
Registers Registers
ị
ế ơ ị Đ n v giao ti p – IO Card ế ơ ị Đ n v giao ti p – IO Card
Phép toán: s ố ậ ọ h c, lu n lý, so sánh, d ch, ử quay,x lý bit.
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
26
IO Devices IO Devices
ỗ M I phép ố t n cho 2 ả k t quế
Tổng kết chương
Máy tính được thiết kế trên ý tưởng của Máy Turing và nguyên lý Von Neumann. Về mặt chức năng máy tính gồm 3 phần : đơn vị xử lý, bộ nhớ chính và các thiết bị xuất nhập.
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
27
Câu hỏi Câu 1: Trình bày nguyên lý Von Neumann. Câu 2: Cho biết sự khác nhau giữa mô hình Turing và mô hình VonNeumann. Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động của Máy Turing. Câu 4: Truớc khi có nguyên lý Von Neumann, chương trình để máy tính thực hiện được để ở đâu? Câu 5 : Cho biết kết quả của 2+3 ?
10/04/16
Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA HTMT
28
