Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính Tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Bài tập lớn Kinh tế lượng lớp N01 nhóm 02 cung cấp kiến thức và kỹ năng phân tích dữ liệu, ứng dụng trong nghiên cứu và thực tiễn.

• Trường học: Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
• Đề tài: Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính Tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Mục lục chi tiết

• 1. PHAN 1: PHAN LAM CA NHAN
• 1.1. TRAN DINH LAM ANH : B21DCCNO13
• 1.1.1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly
• 1.1.1.1. Câu 1: Viết chương trình hợp ngữ Assembly in ra lời chào Tiếng Anh và Tiếng Việt
• 1.1.1.2. Câu 6: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ nhị phân
• 1.1.1.3. Câu 11: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của một mảng số
• 1.1.1.4. Câu 16: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tính tổng 2 số kiểu word
• 1.1.2. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ
• 1.2. NGUYEN VIET KHIEM : B21DCCN468
• 1.2.1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly
• 1.2.1.1. Câu 2: Viết chương trình hợp ngữ Assembly nhập 1 ký tự và in ra màn hình ký tự đó
• 1.2.1.2. Câu 7: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ nhị phân
• 1.2.1.3. Câu 12: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào một số và in ra màn hình giai thừa của số đó
• 1.2.1.4. Câu 17: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào một mảng gồm 10 số có hai chữ số. Tính tổng các số chia hết cho 7. In tổng thu được ra màn hình dưới dạng thập phân
• 1.2.2. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ
• 1.3. NGUYEN THI LAN : B21DCCN818
• 1.3.1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly
• 1.3.1.1. Câu 5: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 chuỗi ký tự và in ra màn hình chuỗi ký tự đó theo dạng viết hoa và viết thường
• 1.3.1.2. Câu 10: Viết chương trình hợp ngữ Assembly yêu cầu đếm chiều dài của một chuỗi ký tự cho trước
• 1.3.1.3. Câu 15: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép in ra số lượng các số chia hết cho 11 và tính tổng các số đó từ mảng cho trước
• 1.3.1.4. Câu 20: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho hai chuỗi ký tự A và B có độ dài là n (n>m), chỉ ra xâu A chứa mấy xâu B
• 1.3.2. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ
• 1.4. TRUONG CONG TUAN THANH : B21DCCN681
• 1.4.1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly
• 1.4.1.1. Câu 3: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 chuỗi ký tự và in ra màn hình chuỗi ký tự đó
• 1.4.1.2. Câu 8: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ cơ số 16 (Hexa)
• 1.4.1.3. Câu 13: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào các cơ số và in ra màn hình tổng của các số đó
• 1.4.1.4. Câu 18: Viết chương trình hợp ngữ Assembly đếm số lần xuất hiện của chuỗi con “kimf” trong một chuỗi. In ra kết quả dưới dạng số thập phân
• 1.4.2. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ
• 1.5. NGUYEN DANG HUY : B21DCCN062
• 1.5.1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly
• 1.5.1.1. Câu 4: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 ký tự viết thường và in ra màn hình chữ hoa của ký tự đó
• 1.5.1.2. Câu 9: Viết chương trình hợp Assembly cho phép nhập số nhị phân (8 bit) chứa vào trong thanh ghi BL. Chương trình phải kiểm tra ký tự nhập có hợp lệ hay không (ký tự “0” hoặc ký tự “1”). Việc nhập kết thúc khi nhấn # hoặc đủ 8 bit. Xuất ra số đã nhập dưới dạng hệ lục thập phân (hệ 16)
• 1.5.1.3. Câu 14: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào 2 số và in ra màn hình ƯCLN BƠNN của hai số đó
• 1.5.1.4. Câu 19: Viết chương trình hợp ngữ cho hai chuỗi ký tự A và B có độ dài là n và m (n> m), chỉ ra xâu B có phải xâu con của xâu A không? Nếu xâu B là xâu con của xâu A thì chỉ ra vị trí xâu B ở xâu A
• 1.5.2. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Bài Tập Lớn Kiến Trúc Máy Tính Tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Bài tập lớn về kiến trúc máy tính tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo. Nó không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng lập trình và phân tích hệ thống. Bài tập này bao gồm nhiều chủ đề từ lập trình hợp ngữ đến khảo sát bộ nhớ, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của máy tính.

1.1. Mục Đích Của Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính

Mục đích chính của bài tập lớn là giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong lĩnh vực cấu trúc máy tính.

1.2. Nội Dung Chính Của Bài Tập Lớn

Nội dung bài tập lớn bao gồm lập trình hợp ngữ, khảo sát bộ nhớ và phân tích hệ thống, giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về hệ thống máy tính.

II. Những Thách Thức Trong Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính

Trong quá trình thực hiện bài tập lớn, sinh viên thường gặp phải nhiều thách thức. Những vấn đề này có thể liên quan đến việc hiểu rõ các khái niệm cơ bản trong kiến trúc máy tính và cách áp dụng chúng vào thực tế. Việc lập trình hợp ngữ cũng là một thách thức lớn do tính phức tạp của ngôn ngữ này.

2.1. Khó Khăn Trong Lập Trình Hợp Ngữ

Lập trình hợp ngữ yêu cầu sinh viên phải nắm vững cấu trúc của máy tính và cách thức hoạt động của từng thanh ghi, điều này có thể gây khó khăn cho nhiều sinh viên.

2.2. Vấn Đề Về Phân Tích Bộ Nhớ

Phân tích bộ nhớ đòi hỏi sinh viên phải có khả năng tư duy logic và phân tích tốt, điều này có thể là một thách thức lớn trong quá trình thực hiện bài tập.

III. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề Trong Bài Tập Lớn Kiến Trúc Máy Tính

Để vượt qua những thách thức trong bài tập lớn, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc tham gia vào các buổi thảo luận nhóm và tìm kiếm sự hỗ trợ từ giảng viên là rất quan trọng. Ngoài ra, việc thực hành thường xuyên cũng giúp sinh viên củng cố kiến thức.

3.1. Tham Gia Thảo Luận Nhóm

Thảo luận nhóm giúp sinh viên trao đổi ý tưởng và giải pháp, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong kiến trúc máy tính.

3.2. Tìm Kiếm Hỗ Trợ Từ Giảng Viên

Giảng viên có thể cung cấp những kiến thức bổ ích và hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực hiện bài tập lớn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính

Bài tập lớn không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghệ thông tin. Kỹ năng lập trình và phân tích hệ thống sẽ là nền tảng vững chắc cho sự nghiệp sau này của sinh viên.

4.1. Kỹ Năng Lập Trình Hợp Ngữ

Kỹ năng lập trình hợp ngữ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của máy tính, từ đó áp dụng vào các dự án thực tế.

4.2. Phân Tích Hệ Thống

Khả năng phân tích hệ thống giúp sinh viên có thể thiết kế và tối ưu hóa các hệ thống máy tính trong tương lai.

V. Kết Luận Về Bài Tập Lớn Kiến Trúc Máy Tính Tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Bài tập lớn về kiến trúc máy tính tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông là một phần không thể thiếu trong chương trình đào tạo. Nó giúp sinh viên phát triển kỹ năng cần thiết để thành công trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Tương lai của ngành này sẽ còn phát triển mạnh mẽ, và những kiến thức từ bài tập lớn sẽ là nền tảng vững chắc cho sinh viên.

5.1. Tương Lai Của Ngành Công Nghệ Thông Tin

Ngành công nghệ thông tin đang phát triển nhanh chóng, và những kiến thức từ bài tập lớn sẽ giúp sinh viên bắt kịp xu hướng mới.

5.2. Vai Trò Của Kiến Trúc Máy Tính Trong Tương Lai

Kiến trúc máy tính sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các công nghệ mới, từ đó tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho sinh viên.

Nội dung chính

Dưới đây là bài phân tích và bài viết Content SEO học thuật chuyên sâu, hoàn chỉnh cho tài liệu "Bài Tập Lớn Về Kiến Trúc Máy Tính Tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông".

---

BƯỚC 1: PHÂN TÍCH TÀI LIỆU

1. Các vấn đề/câu hỏi chính mà tài liệu giải quyết:

1. Lập trình cấp thấp với hợp ngữ x86 (Assembly 8086): Cách thiết kế các giải thuật xử lý chuỗi ký tự, chuyển đổi hệ cơ số (Dec, Bin, Hex), xử lý mảng số học và giải thuật toán học cổ điển (Euclid tìm ƯCLN/BCNN, tính giai thừa) trên môi trường giả lập emu8086.
2. Khảo sát và phân tích cấu trúc vi kiến trúc phần cứng thực tế: Cách sử dụng các công cụ chẩn đoán chuyên sâu (CPU-Z, HWiNFO64, Disk Management) để đo lường, phân tích thông số CPU, phân cấp bộ nhớ Cache (L1, L2, L3), thông số RAM (DDR4, DRAM Frequency, CAS Latency, Timings), ROM BIOS và phân vùng ổ cứng.
3. Cơ chế phân đoạn bộ nhớ và quản lý thanh ghi vi xử lý: Cơ chế vận hành của CPU x86 trong chế độ Real Mode, bao gồm mối quan hệ giữa các thanh ghi đoạn (CS, DS, SS, ES), thanh ghi con trỏ/chỉ số (IP, SP, BP, SI, DI) và không gian địa chỉ thực tế khi thực thi từng lệnh (Single Step Debug).

2. Thuật ngữ chuyên ngành quan trọng:

1. Assembly 8086 (Hợp ngữ 8086)
2. Thanh ghi đoạn (Segment Registers: CS, DS, SS, ES)
3. Con trỏ lệnh (Instruction Pointer - IP)
4. Con trỏ ngăn xếp (Stack Pointer - SP, Base Pointer - BP)
5. Ngắt hệ thống DOS (DOS Interrupt INT 21h)
6. Mô hình bộ nhớ (Memory Model - Small/Flat)
7. Phân đoạn bộ nhớ (Memory Segmentation)
8. Địa chỉ vật lý và Địa chỉ logic (Physical & Logical Address)
9. Vi kiến trúc CPU (CPU Microarchitecture)
10. Hệ thống bộ nhớ Cache đa cấp (L1 Data/Instruction, L2, L3 Cache)
11. Độ trễ RAM (CAS Latency - CL, tRCD, tRP, tRAS)
12. Cơ chế đa kênh RAM (Dual Channel Architecture)
13. Bộ nhớ chỉ đọc hệ thống (ROM SMBIOS/UEFI)
14. Thuật toán Euclid (Euclidean Algorithm)
15. Trình giả lập vi xử lý (Microprocessor Emulator - emu8086)
16. Bảng mã ký tự ASCII và Chuỗi kết thúc DOS ($ / 0Dh, 0Ah)
17. Hệ thống đếm cơ số (Binary, Decimal, Hexadecimal)
18. Cờ trạng thái vi xử lý (Processor Flags)

3. Đóng góp và giá trị thực tiễn của tài liệu:

1. Hệ thống hóa ngân hàng mã nguồn Assembly thực hành đa dạng: Cung cấp giải pháp hoàn chỉnh cho 20+ bài toán lập trình cấp thấp điển hình từ cơ bản đến nâng cao.
2. Phương pháp trực quan hóa quy trình Debug phần cứng: Hướng dẫn chi tiết kỹ thuật phân tích sự biến đổi của từng thanh ghi và ô nhớ qua từng chu kỳ lệnh (Single Step).
3. Bộ dữ liệu đối sánh vi kiến trúc phần cứng đa thế hệ: Tổng hợp thông số kỹ thuật phần cứng thực nghiệm từ nhiều dòng chip Intel Core i5 (thế hệ 6 Skylake đến thế hệ 13 Raptor Lake), tạo tài liệu tham khảo thực tế về phân cấp bộ nhớ.

---

BƯỚC 2: VIẾT CONTENT THEO CẤU TRÚC SEO

Hướng Dẫn Toàn Diện Bài Tập Lớn Kiến Trúc Máy Tính: Lập Trình Assembly 8086 Và Phân Tích Hệ Thống Bộ Nhớ

Tổng quan nghiên cứu

Trong kỷ nguyên của các ngôn ngữ lập trình bậc cao và điện toán đám mây, việc thấu hiểu kiến trúc phần cứng cùng cơ chế thực thi mã lệnh ở cấp độ vi xử lý vẫn là nền tảng cốt lõi của mọi kỹ sư công nghệ thông tin. Môn học Kiến trúc máy tính tại các trường đại học kỹ thuật, tiêu biểu như Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông (PTIT), đóng vai trò cầu nối quan trọng giữa lý thuyết điện tử số trừu tượng và kỹ thuật phần mềm thực tế.

Tuy nhiên, sinh viên thường gặp khó khăn lớn khi phải tiếp cận hợp ngữ (Assembly) – một ngôn ngữ có tính trừu tượng hóa thấp, đòi hỏi thao tác trực tiếp trên các thanh ghi và ô nhớ. Bên cạnh đó, việc liên kết lý thuyết phân tầng bộ nhớ trong giáo trình với các thông số phần cứng thực tế trên máy tính cá nhân vẫn còn nhiều khoảng trống.

Tài liệu "Bài Tập Lớn Kiến Trúc Máy Tính" giải quyết triệt để vấn đề này thông qua phương pháp tiếp cận kép: kết hợp lập trình hợp ngữ vi xử lý Intel 8086 trên môi trường giả lập emu8086 và khảo sát vi kiến trúc phần cứng thực tế bằng các công cụ chuyên dụng như CPU-Z, HWiNFO64. Báo cáo cung cấp giải pháp mẫu chuẩn xác cho các bài toán xử lý số học, chuỗi, thuật toán chuyển đổi cơ số, đồng thời minh họa trực quan cơ chế quản lý không gian địa chỉ phân đoạn (Segmentation) của CPU.

---

Nội dung chi tiết

Vi kiến trúc x86 và Cơ sở lý thuyết quản lý bộ nhớ phân đoạn

Nền tảng của kiến trúc máy tính x86 khởi nguồn từ vi xử lý 16-bit Intel 8086 với mô hình kiến trúc Von Neumann đặc trưng. Trong kiến trúc này, không gian bộ nhớ vật lý được chia thành các phân đoạn (Segments) có kích thước tối đa 64 KB, cho phép quản lý tối đa 1 MB bộ nhớ thông qua bus địa chỉ 20-bit.

Hệ thống thanh ghi trong bộ vi xử lý 8086 được phân chia thành các nhóm chức năng rõ rệt:

Cơ chế tính toán địa chỉ vật lý trong chế độ thực (Real Mode) tuân theo công thức: $$\text{Physical Address} = (\text{Segment} \times 16) + \text{Offset}$$

• CS (Code Segment) & IP (Instruction Pointer): Xác định vị trí chính xác của mã lệnh tiếp theo chuẩn bị được CPU nạp vào chu trình giải mã và thực thi.
• DS (Data Segment) & SI/DI (Source/Destination Index): Quản lý phân đoạn chứa các biến tĩnh, hằng số và dữ liệu chuỗi của chương trình.
• SS (Stack Segment) & SP/BP (Stack Pointer / Base Pointer): Quản lý vùng nhớ ngăn xếp (LIFO), phục vụ việc lưu trữ cục bộ, truyền tham số hàm và sao lưu ngữ cảnh thanh ghi qua các chỉ thị PUSH / POP.

Song song với kiến trúc nội tại của CPU, hệ thống phân cấp bộ nhớ (Memory Hierarchy) hiện đại được thiết kế nhằm dung hòa khoảng cách tốc độ giữa bộ xử lý và thiết bị lưu trữ. Mô hình phân cấp này trải dài từ các tầng Cache siêu tốc tích hợp trong khuôn bán dẫn (L1 Data, L1 Instruction, L2, L3 Shared Cache), bộ nhớ động DRAM (RAM DDR4/DDR5) với các thông số độ trễ nghiêm ngặt, cho đến bộ nhớ cố định (ROM UEFI/BIOS) và bộ nhớ ngoài thứ cấp (NVMe SSD, HDD).

---

Phương pháp triển khai lập trình Assembly và Kỹ thuật khảo sát thực nghiệm

Quy trình giải quyết các yêu cầu trong bài tập lớn được chuẩn hóa thành các bước lập trình, biên dịch, mô phỏng và đo lường thực tế:

1. Xây dựng cấu trúc mã nguồn Assembly chuẩn

Mỗi chương trình hợp ngữ được thiết kế chặt chẽ theo cấu trúc phân đoạn .MODEL SMALL, khai báo dung lượng ngăn xếp .STACK 100H, định nghĩa vùng dữ liệu .DATA và thân mã lệnh .CODE. Các tác vụ nhập/xuất tương tác với người dùng được điều khiển thông qua việc kích hoạt ngắt mềm DOS INT 21h:

• AH = 01h: Đọc một ký tự từ bàn phím có hiển thị (kết quả trả về AL).
• AH = 02h: Xuất một ký tự ra màn hình console (ký tự nạp tại DL).
• AH = 09h: Hiển thị chuỗi ký tự kết thúc bằng dấu $ (địa chỉ nạp qua DX).
• AH = 0Ah: Đọc chuỗi ký tự có bộ đệm vào vùng nhớ.
• AH = 4Ch: Trả quyền điều khiển an toàn về cho hệ điều hành.

2. Kỹ thuật cài đặt các giải thuật số học và chuỗi phức tạp

• Chuyển đổi cơ số (Decimal $\rightarrow$ Binary/Hexadecimal): Áp dụng thuật toán chia lấy dư liên tiếp cho cơ số mục tiêu ($2$ hoặc $16$). Phần dư được đẩy (PUSH) vào ngăn xếp stack để đảo ngược thứ tự trước khi chuyển đổi sang mã ASCII tương ứng và in ra màn hình.
• Giải thuật tìm ƯCLN và BCNN (Thuật toán Euclid): Tận dụng lệnh chia số học DIV trong vòng lặp điều kiện để lấy số dư DX = AX mod BX. Lặp lại cho đến khi số chia đạt giá trị 0. BCNN được tính toán dựa trên công thức $BCNN(a, b) = \frac{a \times b}{UCLN(a, b)}$.
• Khớp mẫu chuỗi ký tự (String Pattern Matching): Sử dụng các cặp con trỏ SI và DI để quét song song xâu mẹ và xâu con, kết hợp cơ chế lùi con trỏ và đếm số lần xuất hiện chuẩn xác.

3. Quy trình khảo sát và Debug vi kiến trúc

Bằng tính năng Single Step trên emu8086, sinh viên quan sát trực tiếp sự dịch chuyển của con trỏ IP, sự biến thiên giá trị tại các ô nhớ phân đoạn DS:Offset và trạng thái đỉnh ngăn xếp SS:SP. Đồng thời, các thông số thực tế của máy trạm được thu thập bằng CPU-Z (đo xung nhịp P-Core/E-Core, băng thông cache, bus RAM, Timing CL-tRCD-tRP-tRAS) và HWiNFO64 (đọc thông số SMBIOS DMI, dung lượng chip ROM Flash).

---

Kết quả thực nghiệm và Giá trị ứng dụng thực tiễn

Các kết quả thực nghiệm trong báo cáo bài tập lớn khẳng định tính đúng đắn của các giải thuật hợp ngữ và làm sáng tỏ cơ chế tương tác phần cứng:

Nhóm bài toán	Đầu vào thực nghiệm	Kết quả xử lý Assembly	Trạng thái thanh ghi / Cờ
Xử lý chuỗi	Nhập xâu: "Kien TRUc may TINh"	In thường: kien truc may tinh In hoa: KIEN TRUC MAY TINH	SI tăng tuần tự, cờ ZF thay đổi khi gặp ký tự kết thúc 0Dh
Chuyển đổi hệ đếm	Số thập phân: 156	Nhị phân: 10011100b Hex: 9Ch	Sử dụng vòng lặp LOOP, stack SP giảm 2 byte mỗi lần PUSH
Tìm kiếm chuỗi con	Chuỗi A: "abc abc adc acd adc" Chuỗi B: "adc"	Số lần xuất hiện: 2	Thanh ghi DX/CX lưu trữ biến đếm, trả kết quả qua ngắt 21h
Thuật toán Euclid	Hai số: A = 48, B = 18	UCLN = 6 BCNN = 144	Thanh ghi AX lưu thương, DX lưu phần dư sau lệnh DIV

Từ góc độ ứng dụng thực tế, kiến thức lập trình Assembly và phân tích kiến trúc phần cứng là hành trang bắt buộc cho các lĩnh vực công nghệ chuyên sâu:

1. Lập trình hệ thống nhúng và Firmware: Tối ưu hóa mã nguồn điều khiển vi điều khiển (MCU), viết bootloader và các đoạn mã khởi động phần cứng đòi hỏi giới hạn tài nguyên khắt khe.
2. Kỹ thuật dịch ngược và Phân tích mã độc (Reverse Engineering): Khả năng đọc hiểu mã máy x86/x64 Disassembly cho phép chuyên gia an toàn thông tin phân tích hành vi của virus, rootkit và tìm kiếm lỗ hổng tràn bộ đệm (Buffer Overflow).
3. Tối ưu hóa hiệu năng phần mềm (High-Performance Computing): Giúp lập trình viên hiểu rõ cơ chế phân phối dữ liệu trên Cache L1/L2/L3 và chu kỳ nạp RAM, từ đó cấu trúc dữ liệu theo định dạng thân thiện với bộ nhớ đệm (Cache-friendly code).

---

Ai nên đọc tài liệu này?

Tài liệu này được biên soạn đặc biệt phù hợp cho các nhóm đối tượng sau:

• Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Máy tính, Điện tử Viễn thông: Tài liệu là nguồn bài mẫu lý tưởng để hoàn thành bài tập lớn môn Kiến trúc máy tính, Hợp ngữ, và Hệ điều hành.
• Kỹ sư phát triển phần mềm nhúng (Embedded Engineers): Giúp củng cố nền tảng làm việc với thanh ghi, quản lý con trỏ bộ nhớ và tối ưu hóa mã lệnh cấp thấp.
• Chuyên viên An toàn thông tin và Kiểm thử thâm nhập (Pentester / Malware Analyst): Tài liệu hỗ trợ nắm bắt bản chất cơ chế ngăn xếp (Stack frame), nạp lệnh CPU để phục vụ khai thác lỗ hổng phần mềm.
• Giảng viên và Trợ giảng đại học: Cung cấp khung đề cương bài tập thực hành, tiêu chí chấm điểm và các kịch bản debug trực quan cho sinh viên.

Kiến thức nền tảng cần có: Đọc giả chỉ cần có hiểu biết cơ bản về ngôn ngữ lập trình C/C++, hệ thống số nhị phân/thập lục phân và cấu trúc tổng quát của máy vi tính.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Lập trình hợp ngữ Assembly 8086 là gì?

Hợp ngữ Assembly 8086 là ngôn ngữ lập trình bậc thấp sử dụng các từ khóa dễ nhớ (mnemonics) như MOV, ADD, SUB, JMP để biểu diễn trực tiếp các chỉ thị mã máy của vi xử lý Intel 8086, cho phép điều khiển trực tiếp thanh ghi và bộ nhớ.

2. Làm thế nào để debug từng bước (Single Step) chương trình trên emu8086?

Để debug từng bước, bạn mở tệp mã nguồn .asm trong emu8086, nhấn nút Emulate, sau đó click vào nút Single Step (hoặc phím F8) trên thanh công cụ để thực thi từng dòng lệnh và quan sát sự thay đổi giá trị của các thanh ghi.

3. Tại sao CPU x86 cần sử dụng cơ chế phân đoạn bộ nhớ (Segmentation)?

Cơ chế phân đoạn cho phép bộ vi xử lý 16-bit 8086 với thanh ghi 16-bit có thể đánh địa chỉ không gian bộ nhớ 20-bit (lên đến 1 MB) thông qua sự kết hợp giữa địa chỉ đoạn (Segment) và độ lệch (Offset).

4. Khi nào nên áp dụng ngắt hệ thống DOS INT 21h trong Assembly?

Ngắt mềm INT 21h được gọi khi chương trình cần giao tiếp với hệ điều hành để thực hiện các thao tác vào/ra cơ bản (I/O) như đọc ký tự từ bàn phím, in chuỗi ký tự ra màn hình console hoặc kết thúc chương trình an toàn.

5. Sự khác biệt giữa bộ nhớ Cache L1, L2 và L3 trên CPU là gì?

Cache L1 có tốc độ nhanh nhất nhưng dung lượng nhỏ nhất (tích hợp riêng trong từng nhân CPU), Cache L2 có dung lượng trung bình hỗ trợ L1, còn Cache L3 có dung lượng lớn nhất và được chia sẻ chung giữa tất cả các nhân vi xử lý.

---

Kết luận

Báo cáo bài tập lớn Kiến trúc máy tính mang lại cái nhìn toàn diện và thực tế về sự liên kết chặt chẽ giữa phần mềm cấp thấp và phần cứng máy tính:

• Làm chủ hợp ngữ x86: Nắm vững cấu trúc chương trình, các lệnh điều khiển luồng, giải thuật số học và kỹ thuật gọi ngắt hệ thống INT 21h.
• Hiểu sâu cơ chế vi xử lý: Nắm rõ vai trò của các thanh ghi CS, DS, SS, IP, SP trong việc quản lý không gian địa chỉ phân đoạn và cấu trúc stack.
• Kỹ năng khảo sát thực tế: Sử dụng thành thạo các công cụ chẩn đoán phần cứng chuẩn công nghiệp để phân tích vi kiến trúc CPU, Cache, RAM và thiết bị lưu trữ.

Để mở rộng kiến thức, người học nên tiếp tục nghiên cứu kiến trúc x86-64 hiện đại, tập lệnh mở rộng SIMD (AVX/SSE) và lập trình hợp ngữ trên kiến trúc vi xử lý ARM. Hãy tải ngay tài liệu mẫu và bắt tay vào thực hành debug các đoạn mã trên emu8086 để làm chủ hoàn toàn vi kiến trúc máy tính!

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BUU CHINH VIEN THONG KHOA CONG NGHE THONG TIN byt _ BÀITẬPLỚN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH. Nhóm: LỚP N01 - NHÓM 01 KIẾN TRÚC MÁY TÍNH - LỚP N02 - NHÓM 03 Tên các thành viên Tên thành viên Mã số sinh Bài tập Phần I viên Tra Đình Lâm B2IDCCNOI3 1,6, I1, 16 Anh Nguyễn Việt B21DCCN468 2,7,12, 17 Khiêm Nguyễn Thị Lan B21DCCN818 5, 10, 15, 20 Trương Công B2IDCCNG8I 3,8, 13, 18 Tuấn Thành Nguyễn Dang B2IDCCN062 4,9, 14, 19 Huy Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn B TE NTA 4 TTÚU 2 TC “2e HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN byt BÀI TẬP LỚN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Nhóm: LỚP N01 - NHÓM 01 Tên các thành viên Tên thành viên Mã số sinh viên Bai tap Ph% 1 Trầ Dinh Lam B21DCCNO13 1,6, 11, 16 Anh Nguyễn Việt B2IDCCN468 2,7,12,17 Khiém Nguyễn Thị Lan B2IDCCNSI8 5, 10, 15, 20 Trương Công Tuấn B21DCCN681 3,8,13,18 Thành Nguyễn Đăng Huy B21DCCN062 4,9, 14,19 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn B Haà-Nêr-2023 FAN OF Bài tập lớn KTMT MỤC LỤC PHAN 1: PHAN LAM CA NHAN 1 1.

TRAN DINH LAM ANH : B21DCCNO13 1 1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly 1 Câu 1: Viết chương trình hợp ngữ Assembly ¡n ra lời chào Tiếng Anh và Tiếng Việt 1 Câu 6: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ nhị phân 2 Câu 11: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của một mảng số 4 Câu 16: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tính tổng 2 số kiểu word 7 1. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ: 10 1. NGUYEN VIET KHIEM : B21DCCN468 14 1.

Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly 14 Câu 2: Viết chương trình hợp ngữ Assembly nhập 1 ký tự và in ra màn hình ký tự đó 14 Câu 7: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ nhị phân 15 Câu 12: Viết chương trình hop ngir Assembly cho phép nhập vào một số và In ra màn hình giai thừa của số đó 19 Câu 17: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào một mảng g Gm 10 số có hai chữ số. Tính tổng các số chia hết cho 7. In tổng thu được ra màn hình dưới dạng thập phân 23 1. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ: 28 1.

NGUYEN THI LAN : B21DCCN818 34 1. Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly 34 Câu 5: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 chuỗi ký tự và in ra màn hình chuỗi ký tự đó theo dạng viết hoa và viết thưởng 34 Câu 10: Viết chương trình hợp ngữ Assembly yêu cãi đếm chỉ âu dài của một chuỗi ký tự cho trước 35 Câu 15: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép in ra số lượng các số chia hết cho 11 và tính tổng các số đó từ mảng cho trước 37 Câu 20: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho hai chuỗi ký tự A và B có độ dài là n (n>m), chỉ ra xâu A chứa mấy xâu B 39 1. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ: 41 1. TRUONG CONG TUAN THANH : B21DCCN681 47 1.

Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly 47 Nguyễn Văn A - DXHTTTY Bài tập lớn KTMT Câu 3: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 chuỗi ký tự và in ra màn hình chuỗi ký tự đó 47 Câu 8: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ cơ số 16 (Hexa) 48 Câu 13: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào các cơ số và in ra màn hình tổng của các số đó 50 Câu 18: Viết chương trình hợp ngữ Assembly đếm số l Ần xuất hiện của chuỗi con “kimf” trong một chuỗi. In ra kết quả dưới dạng số thập phân 53 1. Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ: 57 1. NGUYEN DANG HUY : B21DCCN062 65 1.

Bài số I: Lập trình hợp ngữ Assembly 65 Câu 4: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập 1 ký tự viết thưởng và in ra màn hình chữ hoa của ký tự đó 65 Câu 9: Viết chương trình hợp Assembly cho phép nhập số nhị phân (8 bit) chứa vào trong thanh ghi BL. Chương trình phải kiểm tra ký tự nhập có hợp lệ hay không (ký tự “0” hoặc ký tự “I”). Việc nhập kết thúc khi nhấn # hoặc đủ 8 bịt. Xuất ra số đã nhập dưới dạng hệ lục thập phân (hệ 16) 67 Câu 14: Viết chương trình hợp ngữ Assembly cho phép nhập vào 2 số và in ra màn hình ƯCLN BƠNN của hai số đó 71 Câu 19: Viết chương trình hợp ngữ cho hai chuỗi ký tự A và B có độ dài là n và m (n> m), chỉ ra xâu B có phải xâu con của xâu A không? Nếu xâu B là xâu con của xâu A thì chỉ ra vị trí xâu B ở xâu A 77 1.

Bài số 2: Thực hành phân tích khảo sát bộ nhớ: 84 Nguyễn Văn A - DXHTTTY Bài tập lớn KTMT PHAN 1: PHAN LAM CA NHÂN 1. TRAN BINH LAM ANH : B21DCCNO13 1. Bài số 1: Lap trinh hop ngtv Assembly Câu 1: Viết chuong trinh hop ngt Assembly in ra loi chào Tiếng Anh va Tiếng Việt Mã ngu Asm8086 t` edit: E:\Dev\asm\Bai1.asm oa a) x file edit bookmarks assembler emulator math asciicodes help D ow % ,.| & > a @ » ? © new open examples save compile emulate | calculator convertor options help about ;Bai 1: - = 1 name “Baii" =m org 100h 14 call main re main roc ;Set Mode mov ax, @O@03h int 1@h shien thi_loi chao Tieng Anh mov dx, offset ta mov ah, int 21h shien thi loi chao Tieng Viet mov dx, offset tv 4 mov ah, 9 int 21h mov ah, @ int 16h ret 78 main endp | ta db “Hello wordld", @Dh,@Ah, "$" 2 tv db "Xin chao", @Dh,@Ah, "$" N 2 END F1 4) 11:44 05/05/2023 | Jm > line: 8 col: 23 drag a file here to open Bài tập lớn KTMT Giao diện hiển thị || IXin chao I cll screen 1 change font ¡ oan Câu 6: Viết chương trình hợp ngữ Assembly chuyển một số từ hệ cơ số 10 sang hệ nhị phân Mã ngu Asm8086 Bài tập lớn KTMT as ed AUN ETE file edit bookmarks assembler emulator meth asciicodes help Qo a te v > "m»® ? wf new open examples save compile emulate calculator convertor | options help about -Model Sma 11 |r| -Stack 10@H ata lệ; endl d b 13, 19, dễ dụ 2) Ø6 .Code 17 MACRO mult a, bị; a#=b mov ax , a mov bx mul mov a, ax ENDM MACRO divv a. b; a⁄=b mov ax , a mov bx div bx mov a, ax 3 ENDM >) Main Proc 3 Code chi chay duoc nhung so <= 16 bit mov &x » @data; mov ds » 8X mov bx » @ Lap1: call cin cmp, al, @Dh je sub al, 'Ø" mov y, ax mult bx, 18 add ax, y; mov bx, ax biệt mov api; dx, Lap3: inc si Loop L ap3; Print: “call Enter Lap2: cmp_si, Ø je End; mov dx 2 pop dxi add int 2th; dec b ERd? L ap2; Al drag a file here to open Bài tập lớn KTMT a D wo we , M „, > wo 1# new open examples save compile emulate | calculator convertor | options help about mov dx, @ m divv bx, 2 =| mov bx, ax, push dx; ing si Loop Lap3; rint: call Enter Lap2: cmp_si, @ je End; mov nh; 2 POP x5 add dx, ’°’@’ int 21h; dec si; Loop Lap2; End: mov ah, Ø int 16h ret Main Endp cin proc mov ah, 1; int 21h mov eh, @ ret cin endp Enter proc v ah, lea dx, endl; int 21h; re Enter endp Mepis] line: 63 col: 10 drag a file here to open Giao dién hién thi emulator screen (80x25 chars) bộ aoe 1212 | 05/05/2023 } | +: torn [i Câu 11: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tim gid tri lon nhất và nhỏ nhất của một mảng số Mã ngu Asm8086 Bài tập lớn KTMT - assembler and microprocessor emulator 4.08 file edit bookmarks assembler emulator math asciicodes help a we W x ml v k8 © new open examples save compile emulate | calculator convertor | options help _—about »Model Small I>} .Da ase_dec dụ i0 error db "Invalid$" str db *@123456789ABCDEF’ len.

db ete : $* strMax db 13, 10, ‘MAX: $' strMin db 13, 10, 'MIN: $’ x dw @ h dw @ AX du @ MIN dw 9999 .Code 3 Main Proc mov ax, @data mov ds, ax mov ah, 9 lea dx, len int 21h a call input MOV CK, X mov ah, lea dx, br - iat 21h input_array: call input ig continue mov MIN, bx continue: loop input _array mov bx, Main endp Input Proc mov x, loop_input: x| line: 99 col: 10 drag a file here to open Bài tap lon KIMT file edit bookmarks assembler emulator math asciicodes help h a ve x | x 1 > —] 8 » ? © new open example save compile emulate | calculator convertor | options help about mov bx, MAX mov x, bx lea dx, strMax int 21h call Output mov bx, MI mov x, bx mov ah, 9 lea dx, strMin int 21h call Output mov ah, @ int 16h mov ah, 4ch int 21h Main endp Input Hee lo p. input s anPu : Sep 1 int 21h cmp al, 13 je end. —input cmp a je end. -input mov 4a sub al, 7Q’ push ax mov ax, xX mul base_dec mov x, ax imp Toop_input end manent Inout Pe ihe Output Proc mov ax, x mov cx, @ Divide: › i %) cmp cx, ine show 18:58 ret 05/05/2023 | ) Output Endp col: 10 drag a file here to open Giao diện hiển thị Bài tập lớn KTMT emulator screen (8025 char:) JLenght: 6 98 23 11 0 34 2 dear scieen charge toni Câu 16: Viết chương trình hợp ngữ Assembly tính tổng 2 số kiểu word Mã ngu Asm8086 Bài tập lớn KTMT Ï emu8086 - assernble and microprocessor emulator 4.08 file edit bookmarks assembler emulator math asciicodes help ¬ = «| & > @ + cj new open exemples save compile emulate calculator convertor | options help about -Model Small b> | .Stack 100H br db 13, 1Ø, '$' dw ia input_a db ‘Enter a input_b db 13, 10, 3 SH DỤ „EM db 13, 10.