intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tổ chức hệ thống máy tính

Chia sẻ: Bùi Trọng Quốc Viễn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST
Báo xấu
307
lượt xem 78
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cấu trúc cơ bản CPU. Lõi gồm một bộ thực thi lệnh-là trái tim của bộ xử lý cho phép đọc,thông dịch, thi hành và gửi lệnh. Bộ đoán rẽ nhánh: quản lý các tiến trình xảy ra khi chương trình đang thực hiện một lệnh rẽ nhánh sao chó nó cso thể lấy và giải mã các lệnh này trước

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tổ chức hệ thống máy tính

  1. Tổ chức hệ thống maùy tính Sơ đồ khối một PC
  2. Tổ chức hệ thống maùy tính Cấu trúc cơ bản CPU Loõi: goàm moät boä thöïc thi leänh - laø traùi tim cuûa boä xöû lyù: cho pheùp ñoïc, thoâng dòch, thi haønh vaø göûi leänh. Boä döï ñoaùn reõ Boä xöû lyù leänh nhaùnh Code Catche ALU Loõi (Core) Caùc thanh ghi Boä thöïc thi leänh Ñôn vò daáu 32 bit chaám ñoäng Bus FPU 64 bit Bus Data Catche Giao Cache tieáp bus möùc 1
  3. Tổ chức hệ thống maùy tính Cấu trúc cơ bản CPU Boä döï ñoaùn reõ nhaùnh (Branch Precdictor): quản lyù caùc tieán trình xaûy ra khi chöông trình ñang thöïc hieän moät leänh reõ nhaùnh sao cho noù coù theå laáy vaø giaûi maõ caùc leänh naøy tröôùc. Boä döï ñoaùn reõ Boä xöû lyù leänh nhaùnh Code Catche ALU Loõi (Core) Caùc thanh ghi Boä thöïc thi leänh Ñôn vò daáu 32 bit chaám ñoäng Bus FPU 64 bit Bus Data Catche Giao Cache tieáp bus möùc 1
  4. Tổ chức hệ thống maùy tính Cấu trúc cơ bản CPU Ñôn vò daáu chaám ñoäng FPU (floating point unit): coù traùch nhieäm thöïc hieän caùc tính toaùn soá thöïc. Boä xöû lyù leänh Boä döï ñoaùn reõ nhaùnh Code Catche ALU Loõi (Core) Caùc thanh ghi Boä thöïc thi leänh Ñôn vò daáu 32 bit chaám ñoäng Bus 64 bit FPU Bus Data Catche Giao Cache tieáp bus möùc 1
  5. Tổ chức hệ thống maùy tính Cấu trúc cơ bản CPU Bộ nhớ đệm Cache: laø boä nhôù trung gian giöõa boä nhôù chính vaø CPU. Cache giuùp CPU taêng toác ñoä laáy leänh vaø döõ lieäu töø boä nhôù chính. Boä xöû lyù leänh Boä döï ñoaùn reõ nhaùnh Code Catche ALU Loõi (Core) Caùc thanh ghi Boä thöïc thi leänh Ñôn vò daáu 32 bit chaám ñoäng Bus 64 bit FPU Bus Data Catche Cache Giao möùc 1 tieáp bus
  6. Tổ chức hệ thống maùy tính Cấu trúc cơ bản CPU Giao tieáp bus: Laøm nhieäm vuï troän maõ vaø soá lieäu roài ñöa vaøo CPU. Taïi CPU chuùng ñöôïc taùch ra ñeå duøng rieâng. Cuoái cuøng döõ lieäu vaø leänh laïi ñöôïc troän laïi roài göûi ra ngoaøi. Boä xöû lyù leänh Boä döï ñoaùn reõ nhaùnh Code Catche ALU Loõi (Core) Caùc thanh ghi Boä thöïc thi leänh Ñôn vò daáu chaám ñoäng 64 FPU 32 bit Bus bit Bus Giao Cache möùc Data Catche tieáp bus 1
  7. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU CPU Program Counter (PC) Control Unit Instruction Register (IR) (CU) Memory Address Register Arithmetic (MAR) Printer Logical Unit (ALU) Memory Data Register Disk (MDR) Register Main memory Memory Data Register (MDR) * ALU: Thực hiện các thao tác, thực thi các chỉ thị * CU: Tìm-nạp các chỉ thị và phân loại chỉ thị * Register: Lưu trữ kết quả tạm thời và thông tin điều khiển
  8. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU Caùc böôùc thực hiện một 1. Chöông trình baét ñaàu khi chương trình maùy tính: PC chæ tôùi vò trí nhôù maø leänh ñaàu tieân cuaû chöông 6. ALU coù theå trình ñöôïc löu giöõ thöïc hieän pheùp toaùn. Neáu keát quaû MAIN MEMORY pheùp toaùn ñöôïc 1. Chöông trình baét ñaàu khi löu tröõ trong boä 3. Noäi dung cuaû töø nhôù PC chæ tôùi vò trí nhôù maø nhôù thì noù ñöôïc (leänh ñaàu tieân cuaû chöông leänh ñaàu tieân cuaû chöông göûi tôùi MDR trình) ñöôïc ñoïc vaøo MDR trình ñöôïc löu giöõ. MAR MDR CU PC R0 2. Noäi dung cuaû PC ALU R1 ñöôïc chuyeån tôùi MAR vaø moät tín hieäu IR Rn-1 ñieàu khieån ñoïc ñöôïc 5. Neáu toaùn haïng ñaõ coù saün göûi tôùi boä nhô beân trong boä nhôù thì noù phaûi ñöôïc ñoïc vaøo ALU baèng caùch göûi ñòa chæ toaùn haïng tôùi MAR vaø khôûi taïo 4. Noäi dung cuaû MDR ñöôïc chuyeån ñeán IR (Taïi chu trình ñoïc thôøi ñieåm naøy leänh ñaõ saún saøng cho vieäc giaûi maõ vaø thöïc hieän)
  9. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU P1: Tìm-nạp chỉ thị Instruction Fetch Unit P2: Phân tích chỉ thị Instruction Analyzer Address Calculation P3: Tính/xác định địa Unit chỉ P4: Tìm-nạp dữ liệu Data Fetch Unit Instruction Execution P5: Thực thi chỉ thị Unit CPU với 5 đơn vị xử lý
  10. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU A+B Các loại chỉ thị: * Thanh ghi-Bộ nhớ: Tìm nạp từ Register nhớ vào thanh ghi như là dữ liệu A nhập của ALU B ALU * Thanh ghi-Thanh ghi: Tìm nạp 2 A B Input toán hạng từ thanh ghi vào thanh Register ghi nhập ALU  thực hiện phép toán  ghi kết quả vào thanh ghi ALU ALU * Bộ nhớ-bộ nhớ: Tìm nạp các toán A+B Output hạng từ bộ nhớ vào thanh ghi nhập Register ALU  thực hiện phép toán  Ghi kết quả vào bộ nhớ
  11. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU Mô hình tuần tự P1 1 2 P2 1 2 P3 1 2 P4 1 2 P5 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mô hình Pipeline P1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P2 1 2 3 4 5 6 7 8 P3 1 2 3 4 5 6 7 P4 1 2 3 4 5 6 P5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  12. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU Hệ thống các thanh ghi Ñöôïc phaân loaïi theo chöùc naêng, bao goàm: • Caùc thanh ghi soá lieäu (data registers): löu giöõ soá lieäu, goàm 4 thanh ghi AX,BX,CX,DX • Caùc thanh ghi ñòa chæ (address registers): giöõ ñòa chæ cuûa leänh, goàm: - Caùc thanh ghi ñoaïn (segment) - Thanh ghi chæ soá (index) - Thanh ghi con troû (pointer) • Caùc thanh ghi traïng thaùi (flags registers): löu giöõ traïng thaùi cuûa CPU
  13. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU Hệ thống các thanh ghi - Dài 16 bit Lưu trữ dữ liệu - Thực hiện phép toán số học - - Dài 16 bit Lưu địa chỉ thủ tục/biến - Thực hiện phép dời số học/dữ - liệu - Dài 16 bit Làm bộ đếm vòng lặp - Chứa số lần quay, dịch trong - lệnh dịch, quay thanh ghi
  14. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức CPU Hệ thống các thanh ghi Thanh ghi caùc côø Taäp hôïp caùc bit coù theå ñöôïc thieát laäp (set), xoùa (clear) vaø kieåm tra bôûi caùc chæ thò Khoâng duøng O D I T S Z A P C Bits 12-15 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Interrupt Auxiliary Carry Sign Zero Overflow Parity Direction Ngaét Trap Nhôù phuï Nhôù Baãy Daáu Khoâng Traøn Chaün leû Höôùng Ñöôïc thieát laäp Cho pheùp/Tình chöông t ilaäp c Bieåu thò soá nhôù m tra chaün leû keát thò soá nhôù ôû Kieå ôû Bieåu Cho Thieát laäp bôû caù khi keát Xaùc ñònh höôùng ngaét p Thieá ng pheù traï giöõa pheùp toaùn cuûa moät chæ cuoái toaùn haïng rình chæ thò quaû laø ,01vaø bò xoùa chaïy töøng c laø soá hoï khi keát quaû quaû thò cuûa caùc thao taùtc aâm, 0 laø döông pheùp toaùn soá chuoãi böôùc ñeå theokhiikeát quaû khaùc doõ hoïc bò traøn 0
  15. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ - Ñôn vò cô baûn cuûa boä nhôù laø moät chöõ soá nhò phaân goïi laø bit (binary digit). Moät bit coù theå laø 0 hoaëc 1. * Ñòa chæ boä nhôù: - Boä nhôù goàm caùc oâ nhôù (cell) - Moãi oâ nhôù coù moät soá goïi laø ñòa chæ cuûa oâ nhôù (address). - Moät oâ nhôù coù k bit seõ coù theå chöùa 1 trong 2k toå hôïp bit khaùc nhau * Maùy tính ñeàu chuaån hoaù 1 oâ nhôù coù 8 bit vaø goïi laø moät byte. Nhieàu byte goäp laïi thaønh töø (word).
  16. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ * Bộ nhớ chính ROM (Read Only Memory) ROM laø boä nhôù baùn daãn ñöôïc thieát keá ñeå giöõ soá lieäu maø ít khi phaûi thay ñoåi noù. Trong khi hoaït ñoäng bình thöôøng, ROM khoâng cho pheùp ghi soá lieäu leân noù maø chæ cho pheùp ñoïc soá lieäu töø noù. ROM ñöôïc duøng ñeå löu tröõ soá lieäu vaø thoâng tin khoâng thay ñoåi: + Thö vieän caùc chöông trình con. + Caùc chöông trình con ñieàu khieån heä thoáng (BIOS) + Caùc baûng chöùc naêng.
  17. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ * Bộ nhớ chính ROM (Read Only Memory) Caùc kieåu ROM: + PROM: Programmable ROM + EEPROM Electrically EPROM + EPROM:Erasable PROM + Flash Memory ( Boä nhôù cöïc nhanh): Ghi theo khoái,xoaù baèng ñieän.
  18. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ * Bộ nhớ chính RAM (Random Access Memory) - Laø boä nhôù coù thôøi gian truy caäp ngaãu nhieân, nghóa laø Tacc khoâng phuï thuoäc vaøo vò trí nhôù. - Khi noùi RAM nghóa laø noùi tôùi boä nhôù baùn daãn ñoïc vieát ñöôïc. -RAM ñöôïc duøng treân PC ñeå löu giöõ taïm thôøi soá lieäu vaø chöông trình. -RAM laø thieát bò nhôù coù toác ñoä nhanh hôn ROM. Nhöôïc ñieåm cuaû RAM laø khi maát ñieän thì thoâng tin treân ñoù cuõng bò maát. Coù nhieàu loaïi RAM, chuùng khaùc nhau veà caáu taïo vaø toác ñoä.
  19. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ * Bộ nhớ chính Boä nhôù 1MB ñöôïc chia laøm 16 vuøng nhôù, moãi vuøng 64 KB goïi laø segment (phaân ñoaïn vật lyù) , ñaùnh soá töø 0000 ñeán F000. 640 KB vuøng nhôù qui öôùc bao goàm caùc phaân ñoaïn töø 0000 ñeán 9000 vaø 384 KB vuøng nhôù döï tröõ cho heä thoáng bao goàm caùc phaân ñoaïn töø A000 ñeán F000. Vuøng nhôù lôùn hôn 1MB goïi laø vuøng nhôù môû roäng (extended memory).
  20. Tổ chức hệ thống maùy tính Tổ chức bộ nhớ * Bộ nhớ ñeäm (Cache) - CPU phaûi “chôø” khi truy xuaát boä nhôù - Duøng boä nhôù Cache nhö laø boä nhôù trung gian giöõa boä nhôù chính vaø CPU. - Cache giuùp CPU taêng toác ñoä laáy leänh vaø döõ lieäu töø boä nhôù chính.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2