intTypePromotion=1

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Nguyễn Duy Phúc

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:101

0
89
lượt xem
8
download

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Nguyễn Duy Phúc

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính có cấu trúc gồm 5 chương, cung cấp cho người học các kiến thức đại cương về máy tính, kiến trúc phần mềm bộ xử lý, tổ chức bộ xử lý, bộ nhớ, nhập - xuất. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết bài giảng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Nguyễn Duy Phúc

  1. KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Chương 1: Đại cương Nguyễn Duy Phúc duyphucit@live.com Vĩnh Long, 08/2013
  2. Các thế hệ máy tính  Thế hệ máy tính cơ khí • Blaise Pascal (1636-1662): chế tạo máy có thể tính toán được đầu tiên (cộng, trừ) năm 1642 • Leibniz (1646-1716): chế được máy có thể tính được phép nhân, chia • Charles Babbage (1791-1871): nghiên cứu chế tạo máy phân tích (analytical engine) • Đưa ý tưởng về máy tính đa năng (general purpose) • Không thành công do công nghệ phần cứng chưa đáp ứng
  3. Các thế hệ máy tính (2) Blaise Pascal Pascal's Calculator (Pascaline)
  4. Các thế hệ máy tính (3) Một phần của máy sai phân Charles Babbage (Difference Engine)
  5. Các thế hệ máy tính (4)  Thế hệ đầu tiên (1946-1955) • Sử dụng đèn điện tử • Máy tính điện tử số đầu tiên: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) • Chế tạo 1943, hoàn thành 1946 • 18.000 đèn điện tử, 1.500 công tắc tự động, 30 tấn, tiêu thụ 140KWh • Số thập phân, 20 thanh ghi 10 bit, 5000 phép toán cộng/s • Lập trình bằng tay bằng cách đấu nối công tắc, đầu cắm • John Von Neumann thiết kế máy IAS, làm cơ sở cho nhiều thế hệ máy tính về sau: số nhị phân, lưu trữ chương trình trong bộ nhớ, ALU
  6. Các thế hệ máy tính (5)
  7. Các thế hệ máy tính (5)  Thế hệ thứ hai (1958-1964) • Sử dụng bán dẫn (transistor) • Kích thước giảm, rẻ tiền, tốn ít năng lượng hơn thế hệ trước • Ngôn ngữ cấp cao xuất hiện (FORTRAN, COBOL, ALGOL) • Xuất hiện hệ điều hành theo lô (Batch)
  8. Các thế hệ máy tính (6)  Thế hệ thứ ba (1965-1971) • Sử dụng mạch tích hợp (IC – Integrated Circuit), mạch tích hợp mức độ thấp, trung bình (SSI, MSI) • Sử dụng bộ nhớ bán dẫn • Máy tính đa chương trình • Hệ điều hành chia sẻ thời gian
  9. Các thế hệ máy tính (7)  Thế hệ thứ tư (1972-?) • Sử dụng mạch tích hợp mức độ cao (LSI), cực cao (VLSI) • Kỹ thuật ống dẫn, vô hướng, song song, … • Bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo • Xuất hiện máy tính cá nhân
  10. Các thế hệ máy tính (8)  Khuynh hướng hiện tại • Máy tính thông minh (trí tuệ nhân tạo): khả năng bắt chước, suy nghĩ, học hỏi • Tiên phong là người Nhật • Một số ứng dụng: game, nhận dạng hình ảnh, nhận dạng tiếng nói, chữ viết, …
  11. Phân loại máy tính  Siêu máy tính (Supercomputer) • Khả năng tính toán cao • FLOP (Floating point operations per second): dưới 1 gigaflop/s không được gọi là siêu máy tính • Sử dụng trong tính toán khoa học • Đắt tiền, đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao để quản lý, sử dụng • Tham khảo: www.top500.org
  12. Phân loại máy tính (2)  Máy tính lớn (Mainframe) • Hệ thống nhập xuất mạnh, lưu trữ dữ liệu lớn • Dùng trong quản lý  Máy tính mini (Minicomputer) • Cấu hình mạnh, hoạt động ổn định • Sử dụng làm máy chủ (server)  Máy tính cá nhân (Microcomputer, Personal Computer) • Giá thành rẻ, sử dụng cho mục đích cá nhân
  13. Quy luật Moore (Moore’s law)  Gordon Earle Moore (1929), đồng sáng lập hãng Intel  Nội dung: khả năng của máy tính sẽ tăng gấp đôi sau 18 tháng với giá thành như nhau • Mật độ tích hợp của linh kiện tăng gấp đôi • Chi phí giảm • Giảm kích thước • Tiết kiệm năng lượng
  14. Quy luật Moore (2)
  15. Thông tin và sự mã hóa thông tin
  16. Thông tin và sự mã hóa thông tin (2)  Lượng thông tin: • Đơn vị là bit • Công thức tính lượng thông tin cần thiết: I = Logk(N) N : số trạng thái có thể có k : hệ thống số sử dụng để biểu diễn • Ví dụ: để biểu diễn 8 trạng thái ở hệ 2 cần Log2(8) = 3 bit  000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111
  17. Thông tin và sự mã hóa thông tin (3) Biểu diễn các số  Dạng tổng quát biểu diễn giá trị của một số: 𝑛−1 𝑉𝑘 = 𝑏𝑖 . 𝑘 𝑖 𝑖=−𝑚 • k : hệ biểu diễn • m : số thứ tự của chữ số phần lẻ (đánh số từ 1) • n : số thứ tự của chữ số phần nguyên (đánh số từ 0)  Các ký số (bi) được biễu diễn theo quy tắc 0..9, tiếp theo là A, B, C, …  Ví dụ: 13.2510=1.101 + 3.100 + 2.10-1 + 5.10-2
  18. Thông tin và sự mã hóa thông tin (4)  Cách biểu diễn phần nguyên của một số hệ 10 sang hệ k: • Gọi số cần biểu diễn là N • B1: Chia số N cho k, được phần nguyên n, phần dư d • B2: Nếu n=0 thì đến bước 3, ngược lại gán N=n và đến bước 1 • B3: Viết các số dư d ngược lại với thứ tự nhận được. Kết quả chính là số N cần biểu diễn ở hệ k  Ví dụ: biểu diễn 6710 sang hệ 2
  19. Thông tin và sự mã hóa thông tin (5) Phép tính Phần nguyên Phần dư 67 / 2 33 1 33 / 2 16 1 16 / 2 8 0 8/2 4 0 4/2 2 0 2/2 1 0 1/2 0 1 Kết quả: 6710 = 10000112
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2