Bài giảng Lập trình hợp ngữ - Chương 1: Cấu trúc tổng quát của hệ thống máy tính

CẤU

TRÚC

MÁY

LẬP TRÌNH HỢP

NGỮ

TÍNH

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

1

Cấu trúc Máy tính &

Lập trình Assembly

MUÏC TIEÂU

:

1. Khaùm phaù bí maät beân trong maùy tính.

2.Trang bị nhöõng kieán thöùc cô baûn veà caáu truùc toång quaùt

cuûa maùy tính cuõng nhö caùc thaønh phaàn caáu taïo neân maùy

tính.

3. Naém ñöôïc caùch hoaït ñoäng,caùch giao tiếp cuûa caùc thaønh

phaàn caáu taïo neân maùy tính.

4. Bieát vieát 1 chöông trình baèng Assembly – dòch lieân keát vaø

thöïc thi chöông trình naøy.

5. Bieát laäp trình xöû lyù đơn giản phaàn cöùng, laäp trình heä

thoáng .

6. Các khái niệm cơ bản về virus TH - nghiên

cứu các kỹ thuật lây lan của virus tin học

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

2

Tài liệu tham khảo

Structured Computer Organization – Andrew

Tanenbaum

Assembly Language For the IBM-PC – Kip R Irvine

Assembly Programming Language & IBM PC Ythayu –

Charles Marut

Giáo trình Cấu trúc máy tính - Tống Văn On

Lập trình Hợp ngữ - Nguyeãn Ngoïc Taán -Vũ Thanh Hiền

Cấu trúc Máy tính - Đại học Bách khoa

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

3

Tài liệu tham khảo

Computer Virus Handbook

Virus Writing guide Billy Belceb

The macro virus writing guide

The little black book of computer viruses

Một số mẫu chương trình virus (virus file, virus macro)

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

4

Giaùo vieân : Ngoâ Phöôùc Nguyeân

Email : [email protected]m

Mobile: 091-8-380-926

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

5

Đề cương môn học

Chương 1 : Tổ chức tổng quát của hệ thống MT

Chương 2 : Tổ chức CPU

Chương 3 : Mức logic số

Chương 4 : Tổ chức bộ nhớ

Chương 5 : Xuất nhập

Chương 6 : Lập trình Assembly – Tập lệnh

Chương 7 : Cấu trúc điều khiển & Vòng lặp

Chương 8 : Macro & Procedure – nhúng CT Assembly vào

ngôn ngữ cấp cao như C…

Chương 9 : Lập trình xử lý màn hình-bàn phím-mouse.

Chương 10 : Lập trình xử lý File

Chương 11 : Các khái niệm cơ bản về Virus tin học –

phân tích các kỹ thuật lây lan chung của VR tin học và

lây lan trên mạng.

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

6

Chương 1 :CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MỘT

HỆ THỐNG MÁY TÍNH

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

7

Mục 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

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

8

Chöông 1

Toång quan veà caáu truùc maùy tính.

Moâ hình maùy Turing

Nguyeân lyù Von Neumann.

Sô ñoà toång quaùt cuûa moät maùy tính.

Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy tính

Caâu hoûi oân taäp

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

9

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

10

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

11

Maùy tính & Söï tính toaùn

Bộ xử lý

2+3/4*3-5=?

…………….

……………..

……………….

Memory : chứa

các chỉ thị & dữ

liệu

Input device : thiết bị nhập

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

12

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.

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

13

Tổng quan về cấu trúc máy tính

Máy tính hiện đại ngày nay được thiết kế dựa trên mô hình

Turing Church và mô hình Von Neumann.

Mô hình Turing :

Mô hình này rất đơn giản nhưng nó có tất cả các đặc trưng của

1 hệ thống máy tính sau này. Nguyên lý cấu tạo máy Turing :

khối xử lý chứa tập hữu hạn các trạng thái

Băng dữ liệu vô hạn, dữ liệu kết thúc là b

đầu đọc ghi

S_i

b

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

14

Nguyên lý xây dựng MT

MT điện tử làm việc theo hai nguyên lý cơ bản :

nguyên lý số và nguyên lý tương tự.

Nguyên lý số sử dụng các trạng thái rờI rạc của 1

đạI lượng vật lý để biểu diễn số liệu ➔ nguyên

lý đếm.

Nguyên lý tương tự sử dụng 1 đạI lượng vật lý

biến đổI liên tục để biểu diễn số liệu ➔ nguyên lý

đo

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

15

Mạch điện trong MT

Trong MT có những loạI mạch điện nào ?

Mạch tổ hợp : là mạch điện có trạng thái ngõ ra phụ

thuộc tức thờI vào tổ hợp của trạng thái ngõ vào.

Ex : Mạch giảI mã địa chỉ

Mạch tuần tự : là mạch điện thực hiện 1 mục đích

mà trạng thái ngõ ra phụ thuộc vào tổ hợp của trạng

thái ngõ vào và trạng thái của quá khứ ngõ vào.

Ex : mạch cộng, trừ, nhân , chia

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

16

Nguyên lý Turing

khối xử lý chứa tập hữu hạn các trạng thái

Băng dữ liệu vô hạn, dữ liệu kết thúc là b

đầu đọc ghi

S_iS_j

b

Máy làm việc theo từng bước rời rạc. Một lệnh

của máy như sau : q_iS_iS_jXq_j.

Nghĩa là : đầu đọc ghi đang ở ô S_ithì sẽ ghi đè S_j

vào ô hiện tại và dịch chuyển hoặc đứng yên theo

chỉ thị là X và trạng thái hiện hành của máy là q_j

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

17

Nguyên lý hoat động máy Turing

Dữ liệu của bài toán là 1 chuổi các ký hiệu thuộc tập các ký hiệu

của máy không kể ký hiệu rỗng b, được cất vô băng.

Trạng thái trong ban đầu của máy là q_{0 .}

Đầu đọc/ghi ở ô chứa ký hiệu đầu tiên của chuổi ký hiệu

nhập. Trong quá trình hoạt động, sự thay đổi dữ liệu trên băng,

sự dịch chuyển đầu đọc ghi và sự biến đổi trạng thái trong của

máy sẽ diễn ra tuân theo các lệnh thuộc tập lệnh của máy tùy

theo trạng thái hiện tại và ký hiệu ở ô hiện tại.

Quá trình sẽ dừng lại khi trạng thái trong của máy là trạng thái

kết thúc q_f.

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

18

Thí dụ máy Turing

Xét thí dụ máy Turing thực hiện phép toán NOT trên chuổi các bit

0/1.Chuổi dữ liệu nhập ban ñaàu là 10

tập các ký hiệu của máy {0,1}

tập các trạng thái trong {q₀, q₁}

tập lệnh gồm 3 lệnh : q₀01Rq₀, q₀10Rq₀, q₀bbNq₁

q₀

1 0 b

q₀

Ban đầu

…

0 0 b

…

q₁

Dừng

_{Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG}0 1 b

…

5/8/2022

QUÁT CỦA HTMT

19

0 1 b

…

Kết quả 01

Nguyên lý VonNeumann

Máy Von Neumann là mô hình của các máy tính hiện đại.

Nguyên lý của nó như sau :

Về mặt logic (chức năng) , máy gồm 3 khối cơ bản : đơn vị xử lý,

bộ nhớ và hệ thống xuất nhập.

Đơn vị xử lý

Bộ nhớ

Trao đổi thông tin

Điều khiển

Hệ xuất nhập

data

chương trình

Chuong 1 CẤU TRÚC TỔNG

QUÁT CỦA HTMT

5/8/2022

20