Giáo trình Cấu trúc máy tính và Lập trình hợp ngữ

CꢀU

TRÚC

MÁY

LꢁP TRÌNH HꢂP NGꢃ

TÍNH

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

1

Cꢀu trúc Máy tính &

Lꢁp trình Assembly

MUÏC TIEÂU

Ï Â

:

1. Khaùm phaù bí maät beân trong maùy tính.

2.Trang bꢄ 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 tiꢂp 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 ñơn giꢃn phaàn cöùng, laäp trình heä thoáng

.

6. Cácꢀkháiꢀniꢁmꢀcơꢀbꢂnꢀvꢃ virusꢀTHꢀꢄ nghiênꢀ

cꢅuꢀcácꢀkꢆ thuꢇtꢀlâyꢀlanꢀcꢈaꢀvirusꢀtinꢀhꢉc

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

2

Tàiꢀliꢃuꢀthamꢀkhꢄo

StructuredꢀComputerꢀOrganizationꢀ– Andrewꢀꢀꢀꢀ

Tanenbaum

AssemblyꢀLanguageꢀForꢀtheꢀIBMꢁPCꢀ– KipꢀRꢀIrvine

AssemblyꢀProgrammingꢀLanguageꢀ&ꢀIBMꢀPCꢀꢀYthayuꢀ–

CharlesꢀMarut

GiáoꢀtrìnhꢀCꢂuꢀtrúcꢀmáyꢀtínhꢀ ꢁ TꢃngꢀVănꢀOn

LꢄpꢀtrìnhꢀHꢅpꢀngꢆ ꢁ Nguyeãn Ngoïc Taán ꢁVũ ThanhꢀHiꢇn

CꢂuꢀtrúcꢀMáyꢀtínhꢀꢁ ðꢈi hꢉcꢀBáchꢀkhoa

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

3

Tàiꢀliꢃuꢀthamꢀkhꢄo

ComputerꢀVirusꢀHandbook

VirusꢀWritingꢀguideꢀBillyꢀBelceb

Theꢀmacroꢀvirusꢀwritingꢀguide

Theꢀlittleꢀblackꢀbookꢀofꢀcomputerꢀviruses

Mꢊtꢀsꢃ mꢋuꢀchươngꢀtrìnhꢀvirusꢀ(virusꢀfile,ꢀvirusꢀmacro)

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

4

Giaùo vieân : Ngoâ Phöôùc Nguyeân

Email : [email protected]m

Mobile: 091-8-380-926

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

5

ðꢅꢆcươngꢆmônꢆhꢇc

Chươngꢀ1ꢀ:ꢀTꢊ chꢅcꢀtꢊngꢀquátꢀꢀcꢈaꢀhꢁ thꢋngꢀMT

Chươngꢀ2 : Tꢊ chꢅc CPU

Chươngꢀ3ꢀ:ꢀMꢅcꢀlogicꢀsꢋ

Chươngꢀ4ꢀ:ꢀTꢊ chꢅcꢀbꢌ nhꢍ

Chươngꢀ5ꢀ:ꢀXuꢎtꢀnhꢇp

Chươngꢀ6ꢀ:ꢀLꢇpꢀtrìnhꢀAssemblyꢀ– Tꢇpꢀlꢁnh

Chươngꢀ7ꢀ:ꢀCꢎuꢀtrúcꢀñiꢃuꢀkhiꢏnꢀ&ꢀVòngꢀlꢐp

Chươngꢀ8ꢀ:ꢀMacroꢀ&ꢀProcedureꢀ– nhúngꢀCTꢀAssemblyꢀvàoꢀ

ngônꢀngꢑ cꢎpꢀcaoꢀnhưꢀC…

Chươngꢀ9ꢀ:ꢀLꢇpꢀtrìnhꢀxꢒ lýꢀmànꢀhìnhꢄbànꢀphímꢄmouse.

Chươngꢀ10ꢀ:ꢀLꢇpꢀtrìnhꢀxꢒ lýꢀFile

Chươngꢀ11ꢀ:ꢀCácꢀkháiꢀniꢁmꢀcơꢀbꢂnꢀvꢃ Virusꢀtinꢀhꢉcꢀ–

phânꢀtíchꢀcácꢀkꢆ thuꢇtꢀlâyꢀlanꢀchungꢀcꢈaꢀVRꢀtinꢀhꢉcꢀvà

lâyꢀlanꢀtrênꢀmꢓng.

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

6

Chương 1 :CꢈU TRÚC TꢉNG QUÁT CꢊA MꢋT

Hꢌ THꢍNG MÁY TÍNH

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

7

Mꢎc tiêu :

Nꢅm ñưꢆc tꢇng quan vꢈ cꢉu trúc máy tính.

Hiꢊu vꢈ Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann

Biꢋt sơꢌñꢍ khꢎi chi tiꢋt cꢏa máy tính

Naém nguyên lý hoꢐt ñꢑng máy tính

Biꢋt các component cꢏa máy tính :

Processors,Memory,Input/Output devices,Bus

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA 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 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

9

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

10

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

11

Maùy tính & Söï tính toaùn

Bꢏ xꢐ lý

2+3/4*3-5=?

…………….

……………..

……………….

Memoryꢀ:ꢀchꢅaꢀ

các chꢔ thꢕ &ꢀdꢑ

liꢁu

Input device : thiꢂt bꢄ nhꢁp

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

12

Theꢀsystemꢀbusꢀ(shownꢀinꢀyellow)ꢀconnectsꢀtheꢀvariousꢀcomponents ofꢀ

aꢀcomputer.

TheꢀCPUꢀisꢀtheꢀheartꢀofꢀtheꢀcomputer,ꢀmostꢀofꢀcomputationsꢀoccur

insideꢀtheꢀCPU.

RAMꢀisꢀaꢀplaceꢀtoꢀwhereꢀtheꢀprogramsꢀareꢀloadedꢀinꢀorderꢀtoꢀbeꢀ

executed.ꢀ

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

13

Tꢑng quan vꢅ cꢀu trúc máy tính

Máy tính hiꢒn ñꢓi ngày nay ñưꢔc thiꢂt kꢂ dꢕa trên mô hình

Turing Church và mô hình Von Neumann.

Mô hình Turing :

Mô hình này r

ꢀt

ñơn giꢃn như

ng nó có t

ꢀt c

ꢃ

các ñꢚc tr

ưng cꢛa

1 h th ng máy tính sau này. Nguyên lý c

ꢒ

ꢖ

ꢀu tꢓo máy Turing :

khꢖi x

ꢐ

lý chꢘa t

ꢁp hꢙu hꢓn các tr

ꢓng thái

ñꢗu ñꢇc ghi

Băng dꢙ

li u vô h

ꢒ

ꢓn, d

ꢙ

li u k

ꢒ

ꢂ

t thúc là b

S_i

b

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

14

NguyênꢀlýꢀxâyꢀdꢒngꢀMT

MT

ñi

ꢄn t

ꢅ

làm vi

ꢄc theo hai nguyên lý cơ bꢆn :

nguyên lý s

ꢇ

vàꢈnguyênꢈlýꢈtươngꢈtꢉ

.

Nguyên lý s

ꢇ

sꢅ

dꢊng các tr

ꢋng thái r

ꢌI rꢋc cꢍa 1ꢈ

ñꢋI lưꢎng v

ꢏ

t lý ñꢐ bi u di n sꢇ ꢄu

ꢐ

ꢑ

li ꢀꢈnguyênꢈlýꢈ

ñꢒm.

Nguyên lý tương t

ꢉ

sꢅ

dꢊng 1ꢈñꢋI lưꢎng vꢏt lý biꢒn

ñꢓI liên tꢊc ñꢐ biꢐu diꢑn sꢇ liꢄu ꢀꢈnguyênꢈlýꢈño

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

15

MꢐchꢀñiꢃnꢀtrongꢀMT

Trong MT có nh

ch t p : là m

thu c t

ꢔ

ng lo

ch

I vào t

ꢋ

I m

ꢋch ñiꢄn nào ?

M

ꢋ

ꢓ

ꢖ

h

c th

ꢎ

ꢋ

ñ

h

i

ꢄn có tr

ꢋng thái ngõ ra ph

ꢊ

ꢕ

ꢌ

ꢓ

ꢎp c

ꢍa tr

ꢋng thái ngõ vào.

Ex : M

ꢋ

ch giꢆI mã ñꢗa ch

ꢘ

M

ꢋ

ch tu

ng thái ngõ ra ph

ngõ vào và tr ng thái c

ꢙ

n t

ꢉ

: là m

ꢋ

ꢊ

ch

thu

a quá kh

ñ

i

ꢕ

ꢄ

n th

ꢉ

c hi

ꢄ

ꢎ

n 1 m

p c a tr

ngõ vào.

ꢊc ñích mà

tr

ꢋ

c vào t

ꢓ

h

ꢍ

ꢋng thái

ꢋ

ꢍ

ꢖ

Ex : m ch c ng, trꢚ, nhân , chia

ꢋ

ꢕ

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

16

NguyênꢀlýꢀTuring

khꢖi x

ꢐ

lý chꢘa t

ꢁ

p h

ꢙ

u h

ꢓ

n các tr ng thái

ꢓ

B

ă

ng d li

ꢙ

ꢒu vô hꢓn, d

ꢙ

li u kꢂt thúc là b

ꢒ

ñꢗu ñꢇc ghi

S_iS_j

b

Máy làm viꢒc theo tꢜng bưꢝc rꢞi rꢓc. Mꢏt lꢒnh

cꢛa máy như sau : q_iS_iS_jXq_j.

Nghĩa là : ñꢗu ñꢇc ghi ñang ꢟ ô S_ithì sꢠꢆghiꢆñè S_j

vào ô hiꢒn tꢓi và dꢄch chuyꢡn hoꢚc ñꢘng yên theo

chꢢ thꢄ là X và trꢓng thái hiꢒn hành cꢛa máy là q_j

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

17

Nguyên lý hoat ñꢏng máy Turing

Dꢙ

li

ꢒ

u c

ꢛa bài toán là 1 chuꢑi các ký hi

ꢒ

u thuꢏc t

ꢁp các ký hi

ꢒ

u

c

ꢛa máy không k

ꢡ

ký hi u r

ꢒ

ꢣng b,ꢆñưꢔc c

ꢀt vô băng.

Tr ng thái trong ban ñꢗu c

ꢓ

ꢛa máy là q_{0 .}

ꢆꢆðꢗ ñꢇc/ghi ô ch a ký hi

u

ꢟ

ꢘ

ꢒ

u

ñꢗu tiên c

ꢛ

a chu

ꢑ

i ký hi

u trên

ng thái

p l nh c

i.

ꢒ

u

nh p. Trong quá trình ho ñꢏng, sꢕꢆthayꢆñꢑi d

ng, s ñꢇc ghi và s bi ñꢑi tr

trong c n ra tuân theo các l nh thu c t

ng thái hi n t i và ký hi ô hi n t

ꢁ

ꢓt

ꢙ liꢒ

b

ă

ꢕ

dꢄ

ch chuy

ꢡ

n

ñꢗ

u

ꢕ

ꢂ

n

ꢓ

ꢛ

a máy s di

ꢠ

ꢤ

ꢒ

ꢏ

ꢁ

ꢒ

ꢛa

máy tùy theo tr

ꢓ

ꢒ

ꢓ

ꢒ

u

ꢟ

ꢒ

ꢓ

Quá trình s

ꢠ

dꢜng l

ꢓi khi tr

ꢓng thái trong c

ꢛa máy là tr

ꢓng thái

k

ꢂ

t thúc q_f.

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

18

Thí dụ máy Turing

Xét thí d

0/1.Chu

ꢎ

ꢑ

máy Turing th

i d li u nh p ban ñaàu là 10

p các ký hi u c a máy {0,1}

ꢕc hiꢒn phép toán NOT trên chuꢑi các bit

ꢙ

ꢒ

ꢁ

t

ꢁ

ꢒ

ꢛ

t

p các tr ng thái trong {q₀, q₁}

p l nh g

q₀

ꢓ

ꢒ

ꢥ

m 3 l

ꢒ

nh : q₀01Rq₀, q₀10Rq₀, q₀bbNq₁

q₀

Ban ñꢗ

u

…

1 0 b

…

0 0 b

q₁

…

Dꢖng

q₀

_{Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG}0 1 b

…

4/4/2006

QUÁT CꢂA HTMT

19

0 1 b

…

Kꢗtꢀquꢂ 01

NguyênꢀlýꢀVonNeumann

Máy Von Neumann là mô hình c

Nguyên lý c a nóꢆnhưꢆsauꢆ

t logic (ch c n ng) , máy g

và h th ng xu t nh p.

ꢛa các máy tính hiꢒn ñꢓi.

ꢛ

:

V

ꢅ

m

nh

ꢚ

ꢝ

ꢘ

ꢖ

ă

ꢥm 3 khꢖi c

ơ

bꢃn : ñơn v

ꢄ

xꢐ

lý,

bꢏ

ꢒ

ꢀ

ꢁ

ðơn v

ꢄ

x

ꢐ

lý

ðơn vꢄ xꢐ

B

ꢏ

nh

ꢝ

B

ꢏ

nhꢝ

Trao ñꢑi thông tin

u khi

ði

ꢅ

ꢡn

Hꢒ xuꢀt nhꢁp

data

chương trình

Chuong 1 CꢀU TRÚC TꢁNG

QUÁT CꢂA HTMT

4/4/2006

20