TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH
GV: Nguyễn Lê Minh Bộ môn: Công nghệ thông tin
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.1 Đối tượng nghiên cứu của Tin học
c
■ Tin học là ngành khoa học nghiên cứu về cấu trúc, tính chất và các quá trình xử lý thông tin một cách tự động dựa trên các phương tiện kỹ thuật.
1.1 Đối tượng nghiên cứu của Tin học
■ Nền tảng của Tin học là : Toán
học + Vật lý
■ Đặc trưng: Truyền và xử lí
thông tin tự động
■ Phương tiện kĩ thuật : Máy tính
điện tử ....
■ PTKT vừa là công cụ vừa là đối
tượng nghiên cứu
1.1 Đối tượng nghiên cứu của Tin học
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.2 Thông tin và xử lí thông tin
■ Thông tin: sự thông báo, cắt nghĩa …
■ Lưu trữ: báo, sách, băng ghi âm, đĩa từ, ….
■ Thông tin đối tượng: tập hợp các dữ kiện về đối tượng đó.
1.2 Thông tin và xử lí thông tin
■ Khi tiếp nhận được thông tin, con người thường phải xử lý nó để tạo ra những thông tin mới, có ích hơn, từ đó có những phản ứng nhất định
■ Thông tin có thể được phát sinh, được lưu trữ, được truyền, được tìm kiếm, được sao chép, được xử lý, nhân bản. Thông tin cũng có thể biến dạng, sai lệch hoặc bị phá hủy
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
■ Những máy tính toán đầu tiên: que tính, các hình thù đất sét, bàn
Bàn tính la mã (240 TCN) Bàn tính Trung Quốc
tính la mã.
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
1642: Bailse Pascal chế tạo máy Pascaline thực hiện được 2 phép
tính cộng (+) và trừ (-).
■ Máy tính thế hệ số 0
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
1671: Gottfried Leibniz chế tạo máy Stepped Reckone thực hiện
được 4 phép tính công, trừ, nhân, chia.
■ Máy tính thế hệ số 0 (tt)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
1842: Charles Babbage chế tạo máy tính toán sai phân và máy
tính có khả năng xử lý tự động, có khả năng lập trình được
■ Máy tính thế hệ số 0 (tt)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
Dùng bóng điện tử chân không, tiêu thụ năng lượng rất lớn. Kích thước máy rất lớn, tốc độ xử lý lại rất chậm chỉ đạt khoảng vài ngàn phép tính trên giây.
■ Máy tính thế hệ số 1 (1946-1955)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
Các bóng điện tử đã được thay bằng các bóng làm bằng chất bán dẫn nên năng lượng tiêu thụ giảm, kích thước nhỏ hơn nhưng vẫn rất lớn ( 50 m vuông ), tốc độ xử lý đạt khoảng vài chục ngàn phép tính trên giây.
DEC PDP-1 (1960)
■ Máy tính thế hệ số 2 (1955-1965)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
Thời gian này đánh dấu sự ra đời và phát triển của công nghệ vi mạch tích hợp IC. Máy có kích thước nhỏ gọn hơn và tiêu thụ năng lượng ít hơn, tốc độ xử lý đạt khoảng vài trăm ngàn phép tính trên giây
Dòng máy tính
DEC DPD-8 (1965)
■ Máy tính thế hệ số 3 (1965-1980)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
Thời gian này đánh dấu sự ra đời và phát triển của công nghệ dùng
máy tích hợp cỡ lớn VLSI
■ Máy tính thế hệ số 4 (Sau năm 1981)
1.3 Lịch sử phát triển máy tính
Thế hệ máy tính hiện đại, đi kèm với sự phát triển của Internet, các thế hệ máy tính ra đời với tốc độ xử lí nhanh phục vụ tối đa tính năng cho người dùng.
■ Máy tính thế hệ số 5
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.4 Phân loại máy tính
.
1.4 Phân loại máy tính
.
1.4 Phân loại máy tính
Là loại máy tính phổ biến nhất Các loại máy tính để bàn + Máy tính cá nhân (Personal Computer – PC)
+ Máy tính trạm làm việc ( Workstation Computer)
■ 1981: IBM giới thiệu máy tính IBM-PC
sử dụng bộ xử lý Intel 8088
■ 1984: Apple đưa ra máy tính
Macintosh sử dụng bộ xử lý Motorola 68000
■ Giá thành: 300USD đến 10.000USD
■ Máy tính cá nhân PC
1.4 Phân loại máy tính
Thực chất là máy phục vụ Dùng trong mạng theo mô hình Client/Server (Khách hàng/Người phục vụ)
Tốc độ và hiệu năng tính toán
cao
Dung lượng bộ nhớ lớn Độ tin cậy cao Giá thành: hàng chục nghìn đến hàng chục triệu USD
■ Máy chủ Server
1.4 Phân loại máy tính
■ Máy tính nhúng (Embedded
Computer)
Được đặt trong thiết bị khác để điều khiển thiết bị đó làm việc
Được thiết kế chuyên dụng - Điện thoại di động - Điều khiển điều hòa, tivi ... Giá thành: Vài USD đến hàng trăm nghìn USD
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.5 Cấu trúc máy tính
1.5 Cấu trúc máy tính
■ Các thành phần của máy tính
1.5 Cấu trúc máy tính
1.5 Cấu trúc máy tính
■ Bộ xử lý trung tâm CPU : CPU có thể được xem như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chương trình vi tính và dữ kiện
■ Hai thành phần chính: ALU + CU
■ Đơn vị đo tốc độ: Hezt (Hz)
1.5 Cấu trúc máy tính
Bo mạch chủ: là trung gian giao tiếp giữa các thiết bị với nhau. Có rất nhiều các thiết bị gắn trên bo mạch chủ theo cách trực tiếp có mặt trên nó hay thông qua các kết nối cắm vào hoặc dây dẫn liên kết.
1.5 Cấu trúc máy tính
RAM (Random Access Memory): bộ nhớ có thể ghi vào đọc dữ liệu, bị xóa
khi mất nguồn điện.
ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc, khi mất điện dữ liệu vẫn tồn tại,
dùng để lưu các chương trình cơ sở của máy tính.
Bộ nhớ trong
1.5 Cấu trúc máy tính
Hard disk: đĩa cứng
Optical disk: đĩa quang
Flopy disk: đĩa mềm
Flash disk (USB) ...
Bộ nhớ ngoài
1.5 Cấu trúc máy tính
Thiết bị nhập
1.5 Cấu trúc máy tính
Camera Chuột Thẻ nhớ
Thiết bị nhập (tt)
1.5 Cấu trúc máy tính
Monitor Máy in Máy chiếu
Thiết bị xuất
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.6 Hệ đếm – Khái niệm hệ đếm
Hệ đếm: - Tập các ký hiệu và tập các quy tắc xác định dùng để biểu diễn và tính giá trị các số. - Biểu diễn độ lớn của một đại lượng.
1.6 Hệ đếm – Khái niệm hệ đếm
Cơ số:
Số lượng ký hiệu mà hệ đếm đó cho phép sử dụng khi biểu
Hệ đếm cơ số a có a ký hiệu. Giá trị của số chuyển về cơ số 10:
xnxn-1xn-2 ....x1x0= xn*an + xn-1*an-1 + ….. + x1*a1 + x0*a0
Ví dụ:
Hệ đếm số cơ số 10:
Có 10 ký hiệu: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Một số trong hệ cơ số 10: 762512123312 234 = 2*102 + 3*101 + 4*100 = 200 + 30 +4
diễn giá trị.
1.6 Hệ đếm – Khái niệm hệ đếm
Một số hệ đếm cơ bản:
Hệ đếm La mã: I=1, V=5, X=10, D= 500, M=1000 Hệ đếm thập phân: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Hệ đếm nhị phân: 0,1 Hệ đếm bát phân: 0,1,2,3,4,5,6,7 Hệ đếm thập lục phân: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A=10, B=11,
.
C=12, D=13, E=14, F=15
1.6 Hệ đếm – Khái niệm hệ đếm
Biểu diễn thông tin trong máy tính: Thông tin máy tính được biểu diễn thông qua những tín hiệu điện: có hoặc không có điện
Hệ đếm tương ứng được sử
dụng: Hệ đếm cơ số 2
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
Sử dụng 2 ký hiệu: 0 và 1
Số nhị phân: BIT (BInary degiT)
Biểu diễn các thông tin trong máy:
Đóng mở công tắt.
Có điện hoặc không có điện.
Ký hiệu: XB hoặc X2
■ Ví dụ: 1001B
1010112
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
Chuyển từ hệ cơ số 2 sang hệ 10 Công thức:
■ Ví dụ:
101010B = 1.25 + 0.24 + 1.23 + 0.22+ 1.21 + 0.20
= 32 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0
= 42
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
Chuyển từ hệ cơ số 10 sang hệ 2 Quy tắc: - Số cần chuyển: A - Chia A liên tiếp cho 2 cho đến khi phần nguyên bằng 0 - Mỗi lần chi ta ghi chú số dư của phép chia đó, kết thúc phép chia
ta viết các số dư ngược lại để có số nhị phân
Ví dụ
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
Biểu diễn số thực trong hệ nhị phân Cách chuyển đổi : 13.37510 = X2 ? - Phân tích số thực thành 2 phần: X+ vàX- - Phần X+ ta chuyển đổi giống như chuyển số nguyên sang nhị phân.
- Phần X- ta thực hiện như sau:
- Nhân X- với 2:
- Kết quả phần nguyên: 0 hoặc 1
- Kết quả phần thập phân
- Lặp lại bước trên cho đến khi phần thập phân bằng 0 hoặc một sai số có thể
chấp nhận được.
- Viết kết quả đúng thứ tự (đầu đến cuối) các số ở phần nguyên
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
Biểu diễn số thực trong hệ nhị phân
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2
■ Phép cộng: Cộng có nhớ các con số cùng vị trí từ phải sang trái
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2- Phép trừ
Để biểu diễn số âm trong hệ nhị phân ta dùng định nghĩa số “bù 2”
Số bù 1: Đảo tất cả các bit của một số nhị phân ta được số bù 1 của nó.
Số bù 2: lấy số bù 1 cộng cho 1.
Ví dụ:
= 1001 B Bù 1 = 0110
Bù 2 = 0111
■ Số âm:
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2- Phép nhân
1.6 Hệ đếm – Hệ đếm cơ số 2- Phép chia
Nội dung
1. Đối tượng nghiên cứu của tin học 2. Thông tin và xử lý thông tin 3. Lịch sử phát triển máy tính 4. Phân loại máy tính 5. Cấu trúc máy tính 6. Hệ đếm 7. Hệ điều hành
1.7 Hệ điều hành
Hệ điều hành là một phần mềm chạy trên máy tính, dùng để điều hành, quản lý các thiết bị phần cứng và các tài nguyên phần mềm trên máy tính.
■ Giới thiệu hệ điều hành
1.7 Hệ điều hành
■ Hệ điều hành đóng vai trò trung gian trong việc giao tiếp giữa người sử dụng và phần cứng máy tính, cung cấp một môi trường cho phép người sử dụng phát triển và thực hiện các ứng dụng của họ một cách dễ dàng.
1.7 Hệ điều hành
Quản lý chia sẽ tài nguyên máy tính
Giả lập máy tính mở rộng
■ Chức năng hệ điều hành
Điều khiển trực tiếp phần cứng
Thực hiện đọc/ghi, quản lý tập tin
Cung ứng một hệ thống giao diện sơ khai cho các ứng dụng
Cung ứng một hệ thống lệnh cơ bản để điều hành máy (system
command)
Cũng cung cấp các dịch vụ cơ bản cho các phần mềm ứng dụng.
■ Nhiệm vụ chính hệ điều hành
1.7 Hệ điều hành
Hệ điều hành dành cho máy MainFrame
Hệ điều hành dành cho máy Server
Hệ điều hành dành cho máy nhiều CPU
Hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân (PC)
Hệ điều hành dành cho máy PDA (Embedded OS - hệ điều hành
nhúng)
Hệ điều hành dành cho máy chuyên biệt
Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard)
■ Phân loại hệ điều hành dưới góc độ loại máy tính
1.7 Hệ điều hành
Hệ điều hành đơn nhiệm một người dùng
Hệ điều hành đa nhiệm một người dùng
Hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng
■ Phân loại hệ điều hành dưới góc độ chương trình sử dụng
Một người dùng
Nhiều người dùng
o Mạng ngang hàng o Mạng có máy chủ: LAN, WAN, ...
■ Phân loại hệ điều hành dưới góc độ người dùng
1.7 Hệ điều hành
Hệ thống xử lý theo lô
Hệ thống xử lý theo lô đa chương
Hệ thống chia sẻ thời gian
Hệ thống song song
Hệ thống phân tán
Hệ thống xử lý thời gian thực
■ Phân loại hệ điều hành dưới hình thức xử lí
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
■ Hệ điều hành đĩa từ (Microsoft Disk Operating System, gọi tắt là MS-
DOS) là hệ điều hành của hãng phần mềm Microsoft
■ Có giao diện dòng lệnh (command-line interface)
■ MS-DOS phổ biến trong suốt thập niên 1980, và đầu thập niên 1990,
cho đến khi Windows 95 ra đời.
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Tệp tin (File)
Thư mục (Directory)
Ổ đĩa (Drive)
Đường dẫn (Path)
Lệnh (Command)
■ Các khái niệm cơ bản trong DOS
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Là tập hợp các thông tin được tổ chức lưu trữ thành một
đơn vị độc lập.
Có hai loại tệp tin là: Tệp tin dữ liệu. Tệp tin chương trình.
Các đặt tên tệp tin:
Gồm 2 phần: phần tên và phần mở rộng, được phân cách bằng
dấu chấm.
Trong DOS không được đặt tên quá 8 ký tự. Không chứa dấu cách và các ký tự đặc biệt. Ví dụ: hinhanh.jpg , baocao.doc, root.txt
■ Tệp tin ( File)
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Là tệp tin đặc biệt không chứa các byte thông tin cụ thể mà chứa các tệp tin hoặc thư mục con cho phép người dùng có thể tổ chức lưu trữ tệp tin dễ dàng.
Quy ước của DOS:
Tên của thư mục được viết hoa toàn bộ. Không có phần mở rộng.
Ví dụ:
HOCKYII
BAITAP
DETHI
■ Thư mục (Directory)
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Là một phân vùng trên thiết bị lưu trữ. DOS sử dụng các chữ cái để
đặt tên gán cho mỗi ổ đĩa.
Quy ước dùng dấu “:” phía sau ký tự mọi ổ đĩa.
Ví dụ:
- Ổ đĩa A : A:\\
- Ổ đĩa C: C:\\
- Ổ đĩa F: F:\\
■ Ổ đĩa (Drive)
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Là một
dãy
thư mục
hoặc
tệp tin được phân các
các với nhau bởi dấu “\”
Dùng để truy cập đến một thư mục hay một tệp tin
Ví dụ:
C:\Windows\System32\
D:\BAITAP\Thuchanh.doc
■ Đường dẫn (Path)
1.7 Hệ điều hành MS- DOS
Là một chỉ thị do người dùng nhập từ bàn phím
Cú pháp:
■ Các câu lệnh trong MS DOS
Lệnh
Chức năng
Cú pháp
MD
Tạo thư mục mới
MD [đường dẫn]
RD
Xóa thư mục rỗng
RD [đường dẫn]
CD
Chuyển thư mục hiện hành
CD [đường dẫn]
DIR
Xem nội dung thư mục
DIR [đường dẫn]
DEL
Xóa tệp tin
DEL [đường dẫn]
REN
Đổi tên tệp tin
REN [đường dẫn]
COPY
Sao chép tệp tin
COPY
1.7 Hệ điều hành Windows
Microsoft Windows là tên của các dòng phần mềm hệ điều hành độc
quyền của hãng Microsoft.
Ra đời tháng 11 năm 1985.
Có giao diện đồ họa
■ Giới thiệu
1.7 Hệ điều hành Windows
Một hệ điều hành đa nhiệm (multi tasking).
Có các biểu tượng (icon).
Một trình tổng hợp của những trình ứng dụng, như trình thảo văn bản, trình đồ họa và các ứng dụng hữu ích như lịch, đồng hồ, máy tính, bản tính, phần mềm lướt mạng, soạn thảo văn bản, trò chơi.
■ Đặc tính
1.7 Hệ điều hành Windows
■ Giao diện
1.7 Hệ điều hành Windows
Nền đặt các biểu tượng.
Khi nhấp chuột lên một biểu tượng bất kỳ này, người dùng sẽ chạy được một ứng dụng mặc định gán cho biểu tượng ấy.
■ Nền:
1.7 Hệ điều hành Windows
Dùng để chạy ứng dụng, tìm
■ Nút Menu Start:
Trợ lí ảo Cortana
Settings: chỉnh sửa các thay đổi của các thiết bị hoặc phần mềm được đặt vào máy.
kiếm tài liệu, bật tắt máy.
Bài tập chương 1
1. Chuyển các số thập phân sau sang số nhị phân
• 121 • 789 • 1050 • 4 số cuối của mã số sinh viên
2. Chuyển các số nhị phân sang sang hệ thập phân
• 101 • 101011 • 101011111 • 111011101111
3. Thực hiện các phép toán nhị phân sau
• 101 + 10101 • 1011 – 101 • 10111 * 11 • 1101101 / 111
