Bài giảng Tin học đại cương: Phần 1

Tin học đại cương ThS. Thái Kim Phụng Hệ thống thông tin kinh doanh

Email: phungthk@ueh.edu.vn Website: mis.ueh.edu.vn/blog/phungthk

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ TIN HỌC

Chương 1: Một số khái niệm

• Lịch sử phát triển của máy tính • Một số khái niệm cơ bản – Thông tin và xử l{ thông tin – Các khái niệm cơ bản

CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH

Thế hệ thứ 1 (1939 − 1958) • Sử dụng đèn điện tử, lắp ráp mạch riêng lẻ; • Thời gian thao tác phạm vi ms (mili-giây) (1ms = 10–3 s); • Máy điện toán ENIAC (Mỹ).

CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH

Thế hệ thứ 2 (1958 - 1964) • Sử dụng linh kiện bán dẫn, kỹ thuật linh kiện khối; • Thời gian thao tác trong phạm vi s (micro-giây) (1s = 10–3 ms

= 10–6 s);

• Máy IBM-1070 (Mỹ) hoặc MINSK (Liên Xô);

CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH

Thế hệ thứ 3 (1964 - 1975) • Sử dụng mạch vi điện tử; • Thời gian thao tác trong phạm vi từ ms đến ns (nano)-giây (1ns = 10-3 s = 10-6 ms = 10-9 s)

• Máy IBM - 360 (Hoa Kz)

CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH

Thế hệ thứ 4 (Từ 1975)

• Sử dụng các vi mạch tích hợp • Thời gian thao tác trong phạm vi ns • Máy vi tính đầu tiên Altair, máy siêu điện toán đầu tiên Cray-1 Sự phân loại các thế hệ mang tính chất tham khảo, có thể có sự khác nhau tùy theo tài liệu và phụ thuộc vào quan điểm người phân loại vì các mốc thời gian không rõ ràng, được nhiều hãng phát triển khác nhau.

Thông tin, xử l{ thông tin

Đối với một đối tượng hay

Dữ liệu

Thông tin

Đối tượng Hệ thống

hệ thống: • Dữ liệu (data):

• Thông tin (information):

Là các số liệu hay tài liệu cho trước chưa được xử l{.

Là dữ liệu đã được xử l{ và có { nghĩa đối với đối tượng nhận tin.

Thông tin, xử l{ thông tin

• Thông tin (information):

– Hình thức thể hiện: tiếng nói, chữ viết, âm thanh, hình ảnh, có thể là báo cáo, bảng biểu hay đồ thị – Vật mang tin: giấy, phim ảnh, băng từ, đĩa từ, các

phương tiện lưu trữ khác

– Đặc điểm: Thông tin có thể được phát sinh, lưu trữ, tìm kiếm, sao chép, biến đổi trong các vật mang tin.

Thông tin, xử l{ thông tin

• Biểu diễn thông tin trong máy tính

– Dữ liệu/thông tin được ghi nhớ bằng các mạch

điện tử.

– Mỗi mạch điện là phần tử nhớ cơ bản thể hiện hai

trạng thái tương ứng với hai giá trị 0 hoặc 1. – Thông tin trong máy là chuỗi các giá trị 0 hoặc 1.

• Đơn vị đo thông tin trong máy tính

– Mỗi phần tử nhớ được gọi là một bit. – Máy tính truy cập thông tin theo đơn vị nhỏ nhất

là byte.

• Đơn vị đo thông tin

Đơn vị

Kí hiệu

Dung lượng 1 số nhị phân 0 hoặc 1

Bit

Byte

8 bit

Kilobyte

210 B = 1024B

Megabyte

210 KB = 1024KB

Gigabyte

210 MB = 1024MB

Terabyte

210 GB = 1024GB

• Các toán tử trên bit a b a AND b 1 1 1 0 0 1 0 0

1 0 0 0

a OR b 1 1 1 0

a XOR b 0 1 1 0

NOT a 0 0 1 1

• Xử l{ thông tin trong máy tính

Máy tính

Thông tin kết quả

Chương trình Dữ liệu

Các hệ đếm

• Hệ đếm

– Hệ nhị phân (Bin – Binary): 0,1 – Hệ bát phân (Oct – Octal): 0,1,2,3,4,5,6,7 – Hệ thập phân (Dec – Decimal): 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 – Hệ thập lục phân (Hex – Hexadecimal):

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F – Quy ước biểu diễn các hệ đếm:

10100b, 024o, 20, 014h

Các hệ đếm

• Hệ đếm

– Quy tắc của hệ đếm theo vị trí: giá trị =

Vị trí 3 2 1 0

Bin

(13)

Oct

Dec

Hex

1 1*23 3 3*83 2 2*103 0 0*163 1 1*22 7 7*82 0 0*102 7 7*162 0 0*21 2 2*81 0 0*101 D 13*161 1 1*20 7 7*80 7 7*100 7 7*160

Các hệ đếm

Đổi số nhị phân thành thập phân

Vị trí : 7 6 5 4 3 2 1 0

• 10110010b =1*27 + 0*26 + 1*25 + 1*24 + 0*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20 =128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0 =178 Nhận xét: tại vị trí 0, nếu là 0  số chẵn, 1  số lẻ

Các hệ đếm

Đổi số thập lục phân thành thập phân

• Ví dụ: Cho số thập lục phân 0AF5h 0AF5h = A*162 + F*161 + 5*160 = 10*256 + 15*16 + 5 = 2805

Các hệ đếm

Đổi từ thập phân sang nhị phân

2 25

2 1 12

0 3 2

1 2

25  1 1 0 0 1b

1 0 Dừng

Các hệ đếm

Đổi số thập phân thành thập lục phân

• Tương tự như cách đổi từ thập phân thành nhị phân:

2805 5

16 175 15

F

16 10 10

16 0

A

Vậy 2805 = 0AF5h

Các hệ đếm

• Đối chiếu các hệ đếm Hex

Dec Bin Dec Bin Hex

0 0000 0 8 1000 8

1 0001 1 9 1001 9

2 0010 2 10 1010 A

3 0011 3 11 1011 B

4 0100 4 12 1100 C

5 0101 5 13 1101 D

0111

1111

6 0110 6 14 1110 E

Các hệ đếm

Các khác: sử dụng bảng để đối chiếu

• Ví dụ: Đổi số nhị phân 1110110010b thành số thập

0011 1011 0010 B

3

2

lục phân.

• Vậy 1110110010b = 03B2h

Các hệ đếm

Các khác: sử dụng bảng để đối chiếu

• Ví dụ: Đổi số thập lục phân 0AF5h thành số

5 F A 1010 1111 0101

nhị phân.

• Vậy 0AF5h = 101011110101b

Phép tính trên hệ nhị phân

Phép cộng nhị phân

Quy tắc:

0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 (viết 0, nhớ 1)

1 0 0 1 1 0 1 1 + 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0

1 1 0 1 0 1 1 1 + 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0

Bít tràn

Phép tính trên hệ nhị phân

Phép trừ nhị phân Quy tắc: 0 - 0 = 0 1 - 1 = 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = 1 nhớ

Trừ thập phân: 52 - 18 34  Mượn 1, ráp thành 12  Trả 1, cộng với 1

Ví dụ:

1 1 0 1 0 1 1 1 - 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0

1 0 0 1 1 0 1 1 - 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0

Phép tính trên hệ nhị phân

Phép nhân nhị phân Quy tắc: 0 * 0 = 0 0 * 1 = 1 * 0 = 0 1 * 1 = 1

1 1 0 1 0 1 1 1 * 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1

Phép chia nhị phân

11010111

10000110011

101 Quy tắc: 0:1=0 1:1=1

-11010111 _ 00011010111 -11010111 _ 00000000

Khái niệm về tin học

• Tin học (informatics) là gì?

Là ngành khoa học nghiên cứu về thông tin, các phương pháp thể hiện, lưu trữ, xử l{ và truyền dẫn (giao tiếp) thông tin một cách tự động bằng máy tính điện tử và các phương tiện kỹ thuật

thông tin liên lạc.

– Khía cạnh khoa học: nghiên cứu các phương pháp. – Khía cạnh kỹ thuật: thiết kế và chế tạo thiết bị

điện tử và chương trình/phần mềm.

Khái niệm về tin học

• Máy tính (computer) là gì? Máy tính là máy tự xử l{ dữ liệu theo những chỉ thị, mệnh

• Phân loại

lệnh được con người cung cấp.

– Siêu máy tính (super computers) – Máy tính cỡ lớn (mainframe computers) – Máy tính cỡ vừa và nhỏ (mini computers) – Máy trạm/máy chủ (workstations/servers) – Máy vi tính/máy tính cá nhân (micro computers/ personal

computers)

– Máy tính để bàn, máy tính xách tay

• Super computers

• Mainframe computers

• Personal computers

• Phần cứng (hardware) là gì? Là tập hợp các thiết bị tạo thành

một MTĐT.

• Phần mềm (software) là gì?

Là toàn bộ chương trình do con người lập ra cho máy tính để thực hiện các công việc đa dạng theo yêu cầu người dùng.

Máy tính

ứ n g d ụ n g

P h ầ n m ề m

P h ầ n c ứ n g

h ệ t h ố n g

P h ầ n m ề m

• Chương trình (program) là gì? Chương trình là một dãy các chỉ thị, mệnh lệnh được sắp xếp theo trình tự nhằm hướng dẫn máy tính thực hiện hay giải quyết một công việc. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu.

• Công nghệ thông tin (Information Technology - IT) ?

– CNTT bao gồm các công việc nghiên cứu, thiết kế, phát triển, cài đặt và quản l{ hệ thống thông tin, các ứng dụng phần mềm và các thiết bị phần cứng.

(Information & Communication Technology – ICT)

– Thuật ngữ CNTT mở rộng công nghệ thông tin và viễn thông

ICT

Công nghệ máy tính

Công nghệ viễn thông

Công nghệ vi điện tử

Là sự kết hợp của phần cứng, phần mềm và mạng truyền thông được xây dựng và sử dụng để thu thập, tạo, và phân phối các dữ liệu, thông tin và tri thức nhằm phục vụ các mục tiêu của tổ chức

• Hệ thống thông tin • Điện toán đám mây (cloud computing)

Còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa trên mạng Internet

• Áp dụng tin học trong các lĩnh vực

– Trong thương mại – Trong quản l{ công – Trong giáo dục – Trong dịch vụ truyền thông – Trong học tập, nghiên cứu – Trong giải trí – …

Chương 2: Cấu tạo máy tính

• Thiết bị nhập (Input Device) • Thiết bị xuất (Output Device) • Đơn vị hệ thống (System Unit) • Thiết bị lưu trữ (Storage Device) • Thiết bị truyền thông (Communications Device)

Các thành phần của máy tính

Thiết bị nhập

Thiết bị xuất

Đơn vị hệ thống

• Bo mạch chủ (Main Board) • Bộ vi xử l{ (CPU) • Bộ nhớ (Memory) • Card giao tiếp (Adapter Cards)

Bo mạch chủ (Main Board)

Bộ vi xử l{ (CPU)

Sơ đồ hoạt động của CPU

• B1: Bộ điều khiển lấy lệnh và

• B2: Bộ điều khiển giải mã

dữ liệu từ bộ nhớ.

lệnh và gửi lệnh cùng với dữ liệu đến bộ logic và số học. • B3: Bộ logic và số học thực hiện các tính toán trên dữ liệu.

• B4: Kết quả tính toán được

lưu vào bộ nhớ.

Chu kz làm việc của CPU (còn gọi là chu kz máy)

Bộ nhớ

• Bộ nhớ:

– RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, chứa các dữ liệu, chỉ thị của ứng dụng đang thực hiện. Nội dung trong RAM có thể đọc, ghi, xóa được và sẽ bị mất khi bị cắt nguồn điện. – ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc, chứa các chương trình khởi động và chương trình kiểm tra các thiết bị ngoại vi. Nội dụng trong ROM chỉ có thể đọc, không thể ghi, không thể xóa được và không bị mất khi bị cắt nguồn điện.

• Bộ nhớ:

– EEPROM (Electrically Erasable ROM) và bộ nhớ

Flash: Điểm khác biệt so với ROM là ta có thể xóa và ghi lại dữ liệu vào các thiết bị này.

– Bộ nhớ CMOS: Một số máy tính dùng CMOS để lưu trữ ngày giờ hiện tại. CMOS và bản mạch đồng hồ tính thời gian cần được nuôi bằng một cục pin nhỏ để vẫn hoạt động được khi tháo nguồn của máy tính. Cục pin này có thể sống trong vài năm.

Khe cắm mở rộng và Card giao tiếp

Cổng và đầu nối

Thiết bị lưu trữ

Đĩa cứng (Hard disk)

Đĩa quang (Optical disc)

USB flash

Thẻ nhớ

Tên Website

Loại lưu trữ được cung cấp

Các dịch vụ khác

Lưu trữ bất kỳ kiểu tập tin

Box.net, IDrive, Windows Live SkyDrive

Flickr, Picasa

Ảnh kỹ thuật số

Hiệu chỉnh và quản lý ảnh

YouTube

Phim kỹ thuật số

Mạng xã hội

Facebook, MySpace

Ảnh, phim, thông tin cá nhân

Google Docs, Office Web Apps

Các tập tin văn bản, bảng tính, trình chiếu

Thư điện tử (e-mail)

Lưu trữ đám mây

Gmail, Windows Live Hotmail, Yahoo!Mail

Giải pháp lưu trữ cho doanh nghiệp

Amazon EC2, Amazon S3, Nirvanix

Dịch vụ web, dịch vụ trung tâm dữ liệu

Thiết bị truyền thông

Chương 3: Mạng máy tính và Internet

• Mạng máy tính • Mạng Internet • Một số công cụ

Khái niệm mạng máy tính

Mạng máy tính hay hệ thống mạng (computer network) là tập hợp các máy tính được nối kết với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn nhằm mục đích chia sẻ và khai thác các tài nguyên với nhau như: máy in, máy fax, tập tin, dữ liệu, thiết bị lưu trữ, …