Tổ chức và kiến trúc máy tính
Giới thiệu khóa học
Lĩnh vực công nghệ thông tin thật thú vị và tuyệt vời! Có vẻ như mỗi ngày đều mang đến những phát triển mới làm thay đổi cách chúng ta tạo thông tin và làm việc với thông tin. Tất nhiên, sự phấn khích này cũng đi kèm với thách thức. Để trở thành một công ty thành công trong lĩnh vực CNTT, chúng ta phải có tính thích nghi và linh hoạt.
Phần lớn sự thay đổi diễn ra xung quanh công nghệ hệ thống máy tính. Máy tính, xét cho cùng, là nền tảng của hệ thống thông tin. Do đó, hiểu biết sâu sắc về hệ thống máy tính là một yếu tố cần thiết để thành công. Chúng ta phải có khả năng hiểu từng phát triển mới, đánh giá giá trị của nó và đặt nó trong bối cảnh kiến thức về hệ thống máy tính.
Khóa học này giới thiệu về kiến trúc và tổ chức máy tính. Bao gồm các chủ đề trong cả thiết kế vật lý của máy tính (tổ chức) và thiết kế logic của máy tính (kiến trúc). Nội dung chính bao gồm tổ chức của một máy tính lưu trữ chương trình đơn giản: CPU và bộ nhớ; Tập lệnh, mã máy và hợp ngữ; Các quy ước hợp ngữ do trình biên dịch tạo ra; Biểu diễn hệ nhị phân, hệ thập lục phân và số bù 2; Tổ chức phần cứng của bộ xử lý đơn giản.
Mã Khóa học:CEA201x
Tên Khóa học: Tổ chức và kiến trúc máy tính
Số tín chỉ: 3
Thời lượng học ước tính của khóa:
- Thời lượng video: 9.04 giờ
- Thời lượng đọc tài liệu: 16.42 giờ
- Thời lượng làm exercise/lab: 19.64 giờ
- Thời lượng làm progress test: 2.3 giờ
- Thời lượng làm assignment/project: 3.56 giờ
Mục tiêu Khóa học:
- Hiểu về khái niệm thông tin, mã hóa, gỡ lỗi, ghép kênh. Biết cách biểu diễn số nhị phân và số thập lục phân, số có dấu với phần bù 2 và các thuật toán cơ bản.
- Nắm chắc kiến thức, thuật toán logic. Hiểu các luật Boolean và áp dụng chúng để rút gọn biểu thức và thiết kế một mạch logic tổ hợp.
- Biết các khái niệm cơ bản về tổ chức và kiến trúc máy tính như chương trình lưu trữ, kiến trúc mã hóa (tính năng, chức năng, định dạng), lưu trữ và truy cập bộ nhớ, biểu diễn toán hạng. Biết cách sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra và gỡ lỗi chương trình.
- Hiểu các định nghĩa của hợp ngữ để có thể viết các chương trình cơ bản. Phân biệt giữa hợp ngữ và các ngôn ngữ bậc cao.
- Biết các khái niệm, kiến thức trong hệ thống bộ nhớ phi tập trung: SRAM, DRAM, Flash, ổ cứng. Hiểu các khái niệm cơ bản về bộ nhớ đệm như:
+ nguyên lý locality (địa điểm tham chiếu) khi truy cập bộ nhớ
+ cách truy cập bộ nhớ đệm
+ kích thước khối dữ liệu bộ nhớ đệm
+ trúng cache, trượt cache
+ lệch do xung đột
Nội dung khóa học:
Phần 1: Những nội dung cơ bản về Thông tin
- Bài 1 Thông tin là gì, mã hóa là gì.
- Bài 2 Các hệ thống số (mã hóa chiều dài cố định) và số nguyên có dấu: số bù 2
- Bài 3 Phát hiện lỗi và sửa lỗi
Phần 2: Logic Tổ hợp
- Bài 4 Cổng logic Cơ bản và Dạng tổng tích
- Bài 5 Đơn giản hóa Logic
- Bài 6 Bộ ghép kênh
Phần 3: Thiết kế Tập Lệnh
- Bài 7 Mẫu von Neumann
- Bài 8 Lưu trữ
- Bài 9 Lệnh ALU
- Bài 10 Toán hạng Hằng số
- Bài 11 Truy cập Bộ nhớ
- Bài 12 Lệnh Rẽ nhánh và Lệnh Nhảy
- Bài 13 Trình mô phỏng cho Kiến trúc Beta
Phần 4: Hợp Ngữ
- Bài 14 Giới thiệu Hợp ngữ
- Bài 15 Ký hiệu và Nhãn
- Bài 16 Dữ liệu thô, biểu thức, dữ liệu layout và Tổng kết Assembly
- Bài 17 Thông dịch và Biên dịch
Phần 5: Bộ nhớ đệm và Hệ thống phân cấp Bộ nhớ
- Bài 18 Công nghệ Bộ nhớ
- Bài 19 RAM TĨNH và RAM ĐỘNG
- Bài 20 Bộ nhớ Không khả biến; Sử dụng Hệ thống phân cấp
- Bài 21 Nguyên lý Locality
- Bài 22 Bộ nhớ đệm
- Bài 23 Bộ nhớ đệm Ánh xạ trực tiếp
- Bài 24 Kích thước Khối; Xung đột Bộ nhớ đệm
- Bài 25 Chiến lược Ghi và Tóm tắt Trao đổi Bộ nhớ đệm
Điều kiện khuyến cáo
Không áp dụng
Người thiết kế Khóa học
 |
Hoàng Xuân Sơn
|
Nguồn học liệu
Dưới đây là danh sách tất cả các nguồn học trực tuyến mở miễn phí (MOOC) được FUNiX sử dụng cho khóa học này:Computation Structures 1: Digital Circuits (Mạch Số), Computation Structures 2: Kiến trúc Máy tính, Cuốn Computer Organization and Architecture 10th - William Stallings.
Tất cả các nguồn học liệu mở được sử dụng trong chương trình đào tạo của FUNiX đều được công khai, cập nhật liên tục và sử dụng miễn phí. Funix sẵn sàng đón nhận, trao đổi về mọi ý kiến liên quan đến học liệu qua email [email protected]