Giáo trình Tin học đại cương (Tái bản năm 2020): Phần 1 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thủy (Chủ biên)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:105

Thêm vào BST

Báo xấu

72
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 của Giáo trình "Tin học đại cương (Tái bản năm 2020)" có nội dung gồm 3 chương, cung cấp cho học viên những kiến thức về: những khái niệm cơ bản của tin học; thuật toán và ngôn ngữ lập trình; hệ điều hành cho máy tính điện tử; hệ soạn thảo văn bản Microsoft Word;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Tin học đại cương (Tái bản năm 2020): Phần 1 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thủy (Chủ biên)

1
2
LӠI NÓI ĈҪU N̷m vͷng các kƭ năng c˯ b̫n v͉ Tin h͕c là m͡t trong nhͷng yêu c̯u c̯n thi͇t cͯa b̭t cͱ m͡t nhân viên nào làm vi͏c trong thͥi ÿ̩i công ngh͏ s͙. Chính vì v̵y, nhͷng kƭ năng này còn là m͡t trong nhͷng yêu c̯u kh̷t khe chu̱n ÿ̯u ra cͯa ṱt c̫ các tr˱ͥng ÿang ÿào t̩o các lƭnh v͹c khác nhau trong xã h͡i. Các kƭ năng c˯ b̫n cͯa Tin h͕c nói trên bao g͛m nhͷng hi͋u bi͇t căn b̫n v͉ máy tính, tin h͕c, ph̯n cͱng, ph̯n m͉m, các kƭ năng s͵ dͭng h͏ ÿi͉u hành, Internet và các kƭ năng chuyên sâu v͉ Tin h͕c văn phòng. Ĉ͋ b̷t k͓p vͣi xu th͇ ÿ͝i mͣi không ngͳng v͉ công ngh͏ cǊng nh˱ ÿ͋ sinh viên có th͋ ÿáp ͱng ÿ˱ͫc nhͷng yêu c̯u kh̷t khe cͯa xã h͡i v͉ kƭ năng s͙, t̵p th͋ gi̫ng viên cͯa B͡ môn Tin h͕c, Khoa H͏ th͙ng Thông tin Kinh t͇ biên so̩n và trân tr͕ng giͣi thi͏u cu͙n “Giáo trình Tin h͕c Ĉ̩i c˱˯ng”. Giáo trình Tin h͕c Ĉ̩i c˱˯ng ÿ˱ͫc biên so̩n cho sinh viên các h͏ ÿ̩i h͕c và cao ÿ̻ng thu͡c các chuyên ngành khác nhau cͯa tr˱ͥng Ĉ̩i h͕c Th˱˯ng m̩i. Mͭc ÿích cͯa giáo trình nh̹m mang l̩i cho sinh viên các ki͇n thͱc c˯ b̫n cǊng nh˱ các kƭ năng c̯n thi͇t cͯa Tin h͕c nh˱: Các khái ni͏m chung v͉ máy tính ÿi͏n t͵, s͹ ho̩t ÿ͡ng cͯa h͏ ÿi͉u hành, các kƭ năng c˯ b̫n ÿ͋ so̩n th̫o và tính toán, cǊng nh˱ các hi͋u bi͇t chung v͉ m̩ng máy tính và Internet. N͡i dung giáo trình ÿ˱ͫc c̭u trúc bao g͛m 5 ch˱˯ng: Ch˱˯ng 1: Nhͷng khái ni͏m c˯ b̫n cͯa Tin h͕c. Ch˱˯ng này trình bày khái quát ki͇n thͱc v͉ thông tin, tin h͕c, máy tính ÿi͏n t͵, máy vi tính và các khái ni͏m liên quan. Ch˱˯ng 2: H͏ ÿi͉u hành cho máy tính ÿi͏n t͵. Ch˱˯ng này trình bày các ki͇n thͱc c˯ b̫n cͯa h͏ ÿi͉u hành, cách s͵ dͭng h͏ ÿi͉u hành và cách thͱc qu̫n lý t͏p, th˱ mͭc trên máy tính. Ch˱˯ng 3: H͏ so̩n th̫o văn b̫n MS Word. Ch˱˯ng này trình bày chi ti͇t các kƭ năng c̯n thi͇t ÿ͋ có th͋ t̩o, l˱u và hi͏u ch͑nh các văn b̫n thông th˱ͥng cǊng nh˱ vi͏c x͵ lý các tài li͏u có s̽n thông qua vi͏c s͵ dͭng công cͭ MS Word. 3
Ch˱˯ng 4: B̫ng tính ÿi͏n t͵ MS Excel. Ch˱˯ng này h˱ͣng d̳n chi ti͇t cách thͱc nh̵p, x͵ lý dͷ li͏u thông qua vi͏c s͵ dͭng các công cͭ cͯa ph̯n m͉m MS Excel. Ch˱˯ng 5: M̩ng máy tính. Ch˱˯ng này giͣi thi͏u các khái ni͏m c˯ b̫n v͉ m̩ng, Internet và LAN. Ngoài ra, các thao tác c˯ b̫n ÿ͋ có th͋ s͵ dͭng m̩ng và Internet trong công vi͏c văn phòng cǊng ÿ˱ͫc trình bày trong ch˱˯ng này. Giáo trình ÿ˱ͫc t̵p th͋ tác gi̫ biên so̩n ÿã bám sát vͣi ÿ͉ c˱˯ng ÿ˱ͫc so̩n theo ch˱˯ng trình khung cͯa B͡ Giáo dͭc và Ĉào t̩o ban hành, ÿ͛ng thͥi có tham kh̫o và c̵p nh̵t các ki͇n thͱc theo xu h˱ͣng ÿ͝i mͣi và thay ÿ͝i v͉ m̿t công ngh͏ thông tin cho phù hͫp vͣi tình hình th͹c ti͍n cͯa xã h͡i. Tham gia biên so̩n giáo trình g͛m các tác gi̫: • TS. Nguy͍n Th͓ Thu Thͯy, chͯ biên và biên so̩n ch˱˯ng 1 • Ths. Ngô Duy Th̷ng biên so̩n ch˱˯ng 2 • Ths. Ĉinh Th͓ Hà và Ths. Nguy͍n H̹ng Giang biên so̩n ch˱˯ng 3 • Ths. Nguy͍n H˱ng Long và Ths. Nghiêm Th͓ L͓ch biên so̩n ch˱˯ng 4 • Ths. Ĉ̿ng Minh Tuy͉n và Ths. Cù Nguyên Giáp biên so̩n ch˱˯ng 5. Chúng tôi xin c̫m ˯n các ÿ͛ng nghi͏p ÿã có các công b͙, các giáo trình, sách và tài li͏u liên quan ÿ͋ chúng tôi có th͋ tham kh̫o cho giáo trình cͯa mình. Trong quá trình biên so̩n, m̿c dù chúng tôi ÿã c͙ g̷ng tuy nhiên khó có th͋ tránh kh͗i thi͇u sót. R̭t mong các ÿ͛ng nghi͏p, sinh viên ÿóng góp ý ki͇n ÿ͋ giáo trình ngày càng hoàn thi͏n h˯n. CÁC TÁC GIҦ 4
Chѭѫng 1 NHӲNG KHÁI NIӊM CѪ BҦN CӪA TIN HӐC 1.1. Thông tin trong máy tính ÿiӋn tӱ 1.1.1. Khái ni͏m chung v͉ thông tin Khái niӋm thông tin (information) ÿѭӧc hiӇu và sӱ dөng theo nhiӅu cách khác nhau tùy thuӝc vào mӭc ÿӝ nhұn thӭc khác nhau cӫa ngѭӡi dùng. Thuұt ngӳ thông tin ÿѭӧc sӱ dөng hàng ngày, và có thӇ hiӇu mӝt cách ÿѫn giҧn thông tin là nhӳng gì cung cҩp cho con ngѭӡi các hiӇu biӃt vӅ lƭnh vӵc hoһc ÿӕi tѭӧng mình ÿang quan tâm. Thông tin còn mang lҥi cho con ngѭӡi sӵ hiӇu biӃt, nhұn thӭc tӕt hѫn, ÿúng hѫn vӅ nhӳng ÿӕi tѭӧng trong thiên nhiên, trong ÿӡi sӕng xã hӝi… và thông tin còn giúp cho con ngѭӡi giҧi quyӃt các công viӋc cӫa mình mӝt cách có hiӋu quҧ nhҩt. Hay nói cách khác, thông tin có thӇ ÿѭӧc hiӇu là nguӗn gӕc cӫa sӵ nhұn thӭc và là cѫ sӣ ÿӇ ra quyӃt ÿӏnh trong mӑi công viӋc cӫa con ngѭӡi. Thông tin có thӇ hiӇu là các bҧn tin hay thông báo nhҵm mang lҥi sӵ hiӇu biӃt nào ÿó cho ÿӕi tѭӧng nhұn tin. Thông tin ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi nhiӅu dҥng khác nhau nhѭ: các kí hiӋu chӳ viӃt; các dòng năng lѭӧng nhѭ sóng ÿiӋn tӯ, sóng âm, sóng ánh sáng;... Các cҩu trúc vұt chҩt này ÿѭӧc gӑi là vұt mang tin (Ví dө tӡ báo, quyӇn sách, bҧng viӃt, ÿƭa mӅm, ÿƭa cӭng, USB… ÿӅu là vұt mang tin). Thông tin ÿѭӧc biӇu diӉn trong máy tính bҵng các tín hiӋu vұt lý, và khi quy ѭӟc biӇu diӉn này sӁ là mӝt dãy các bit nhӏ phân. Chú ý: Sӵ biӇu diӉn này chӍ mang tính quy ѭӟc. Ví dө: Trong máy tính ÿiӋn tӱ, nhóm 8 chӳ sӕ 01000001 nӃu là sӕ sӁ thӇ hiӋn sӕ 65, còn nӃu là chӳ sӁ là chӳ "A". Dӳ liӋu (Data): Là các con sӕ, các kí tӵ, hình ҧnh, hoһc các kí hiӋu, … mà viӋc xӱ lý nó ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi con ngѭӡi hoһc máy tính. Các ÿӕi tѭӧng này ÿѭӧc lѭu trӳ, chuyӇn hóa thành các tín hiӋu ÿiӋn và ghi trên các thiӃt bӏ truyӅn thông nhѭ ÿƭa tӯ, băng tӯ,… Ĉôi khi dӳ liӋu còn ÿѭӧc hiӇu là các thông tin “thô” (chѭa ÿѭӧc xӱ lí) ӣ trên máy tính. 5
Thông tin có thӇ ÿѭӧc phát sinh, ÿѭӧc tìm kiӃm, ÿѭӧc truyӅn, ÿѭӧc lѭu trӳ, ÿѭӧc xӱ lý, ÿѭӧc sao chép, vì thӃ thông tin có thӇ bӏ phá hӫy hoһc sai lӋch, biӃn dҥng. Các công viӋc nhѭ: thu thұp, lѭu trӳ, chӃ biӃn, sao chép, hӫy bӓ, truyӅn… ÿѭӧc gӑi là quá trình xӱ lý thông tin. 1.1.2. Bi͋u di͍n thông tin trong máy tính ÿi͏n t͵ a. HӋ ÿӃm HӋ ÿӃm là tұp hӧp các ký hiӋu và các quy tҳc sӱ dөng tұp ký hiӋu ÿó ÿӇ biӇu diӉn và xác ÿӏnh giá trӏ cӫa các sӕ. Mӝt hӋ ÿӃm thѭӡng có các ÿһc trѭng sau: • ThӇ hiӋn mӝt tұp các sӕ có ích (ví dө nhѭ các sӕ nguyên, hoһc các sӕ hӳu tӍ). • Tҩt cҧ các sӕ ÿӅu có duy nhҩt mӝt cách biӇu diӉn (hoһc ít nhҩt có mӝt chuҭn ÿӇ biӇu diӉn sӕ ÿó). • Phҧn ánh ÿѭӧc cҩu trúc toán hӑc trong các con sӕ. Ví dө, hӋ ÿӃm decimal (hӋ thұp phân) thӇ hiӋn sӕ hӳu tӍ ví dө nhѭ 2.31 cǊng có thӇ viӃt thành 2.310, hay 2.3100,.. Thông qua viӋc biӇu diӉn các sӕ vӟi các hӋ ÿӃm, chúng ta sӁ hiӇu ÿѭӧc viӋc thông tin ÿѭӧc lѭu trӳ ӣ trên máy tính nhѭ thӃ nào. Trên thӵc tӃ, con ngѭӡi ÿã sӱ dөng hai loҥi hӋ ÿӃm, ÿó là hӋ ÿӃm ÿӏnh vӏ và hӋ ÿӃm không ÿӏnh vӏ. HӋ ÿӃm không ÿӏnh vӏ: Là hӋ ÿӃm mà giá trӏ cӫa các kí hiӋu ÿѭӧc biӇu diӉn trong sӕ không phө thuӝc vào vӏ trí cӫa nó trong sӕ ÿó. Ví dө trong hӋ ÿӃm La Mã dùng ký hiӋu X là ký hiӋu sӕ 10 trong hӋ thұp phân, nhѭ vұy XX ÿѭӧc hiӇu là 20. HӋ ÿӃm ÿӏnh vӏ: Là hӋ ÿӃm mà giá trӏ cӫa các kí hiӋu biӇu diӉn trong sӕ phө thuӝc vào vӏ trí cӫa nó ӣ trong sӕ ÿó. Ví dө trong hӋ ÿӃm thұp phân sӕ 999 thì chӳ sӕ 9 thӭ nhҩt (tӯ trái sang phҧi) có giá trӏ 9 trăm, chӳ sӕ 9 thӭ hai có giá trӏ 9 chөc, chӳ sӕ 9 thӭ ba có giá trӏ 9 ÿѫn vӏ. Lѭu ý: Trong tin hӑc chӍ dùng hӋ ÿӃm ÿӏnh vӏ. H͏ ÿ͇m c˯ s͙ 10 (H͏ th̵p phân) Là hӋ ÿӃm mà sӱ dөng 10 kí hiӋu sӕ: 0, 1, 2,.. 9 ÿӇ biӇu diӉn các sӕ bҩt kì. HӋ thұp phân là mӝt hӋ ÿӃm ÿӏnh vӏ (positional numeral system), bao gӗm hàng ÿѫn vӏ, hàng chөc, hàng trăm,… Vӏ trí cӫa mӝt con sӕ ám chӍ mӝt 6
phép nhân (mǊ 10) vӟi con sӕ ӣ vӏ trí ÿó, và mӛi con sӕ vӅ bên trái, có giá trӏ gҩp mѭӡi lҫn con sӕ kӃ bên, ӣ bên phҧi. Ví dө: 5246 = 5 x 103 + 2 x 102 + 4 x 101 + 6 x 100 = 5 x 1000 + 2 x 100 + 4 x 10 + 6 x 1 H͏ ÿ͇m c˯ s͙ q b̭t kǤ (h͏ ÿ͇m t͝ng quát) Là hӋ ÿӃm mà sӱ dөng q chӳ sӕ (hoһc kí tӵ): 0,1,2,…,q-1 ÿӇ biӇu diӉn các sӕ bҩt kì. BiӇu thӭc tính giá trӏ mӝt sӕ tӯ hӋ ÿӃm q tәng quát sang giá trӏ sӕ thông thѭӡng (ӣ hӋ thұp phân): Tính giá trӏ mӝt sӕ nguyên: Mӝt sӕ nguyên hӋ ÿӃm q gӗm n+1 chӳ sӕ, ký hiӋu là (anan-1…a1a0)q . Giá trӏ cӫa nó ÿѭӧc tính theo biӇu thӭc sau ÿây: (anan-1…a1a0)q=an.qn+an-1.qn-1+…+a1q1+a0.q0 Trong ÿó ai ∈ { 0,1,2…,q-1 }; i ∈ {0,…,n } Tính giá trӏ mӝt sӕ bҩt kì ӣ hӋ ÿӃm q: Mӝt sӕ hӋ ÿӃm q gӗm n+1 chӳ sӕ phҫn nguyên, m chӳ sӕ lҿ, ký hiӋu là (anan-1…a1a0,a-1a-2…a-m)q. Giá trӏ cӫa nó ÿѭӧc tính theo biӇu thӭc sau ÿây: (anan-1…a1a0,a-1a-2…a-m)q=an.qn+an-1.qn-1+…+a1q1+a0.q0+a-1.q-1+…+a-mq-m Trong ÿó ai ∈ { 0,1,2…,q-1 }; i ∈ {-m,…,n } H͏ nh͓ phân (còn g͕i là h͏ c˯ s͙ 2) HӋ nhӏ phân là mӝt hӋ ÿӃm dùng hai ký hiӋu (0 và 1) ÿӇ biӇu ÿҥt mӝt giá trӏ sӕ. Giá trӏ cӫa sӕ bҵng tәng sӕ các lǊy thӯa cӫa 2. Trong máy tính hai kí hiӋu 0 và 1 thѭӡng ÿѭӧc dùng ÿӇ biӇu diӉn hai giá trӏ hiӋu ÿiӋn thӃ tѭѫng ӭng: có hiӋu ÿiӋn thӃ, hoһc hiӋu ÿiӋn thӃ cao là 1; không có, hoһc hiӋu ÿiӋn thӃ thҩp là 0. Do có ѭu ÿiӇm tính toán ÿѫn giҧn, dӉ dàng thӵc hiӋn vӅ mһt vұt lý, chҷng hҥn nhѭ trên các mҥch ÿiӋn tӱ, nên hӋ nhӏ phân ÿã trӣ thành mӝt phҫn kiӃn tҥo căn bҧn trong các máy tính. BiӇu thӭc tính giá trӏ mӝt sӕ ӣ hӋ nhӏ phân chuyӇn ÿәi thành hӋ thұp phân: Cách tính này ÿѭӧc áp dөng nhѭ ӣ hӋ tәng quát q (q=2). Nghƭa là nӃu ta có giá trӏ mӝt sӕ nguyên ӣ hӋ nhӏ phân gӗm n+1 chӳ sӕ, ký hiӋu là (anan-1…a1a0)10 thì giá trӏ cӫa nó (ӣ hӋ thұp phân) ÿѭӧc tính theo biӇu thӭc sau ÿây: 7
(anan-1…a1a0)2=an.2n+an-1.2n-1+…+a121+a0.20 (hӋ thұp phân) Trong ÿó ai ∈ { 0,1 } ; i ∈ {0,…,n }. Ví dө: Sӕ 10101 (hӋ 2) thì chuyӇn sang hӋ thұp phân sӁ là: 10101(2) = 1*24 + 0*23 + 1*22 + 0*21 + 1*20 = 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21(10) H͏ bát phân (h͏ c˯ s͙ 8) HӋ bát phân là mӝt hӋ ÿӃm sӱ dөng các kí hiӋu sӕ: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ÿӇ biӇu diӉn mӝt giá trӏ sӕ. Quy tҳc tính giá trӏ cӫa mӝt sӕ bҩt kì (chuyӇn sang sӕ ӣ hӋ thұp phân) cǊng ÿѭӧc tuân thӫ theo công thӭc tính giá trӏ ӣ hӋ sӕ q tәng quát nói trên (ӣ ÿây q=8). Ví dө: 1307.18 = 1*83 + 3*82 + 0*81 + 7*80 + 1*8-1 = 711.12510 H͏ c˯ s͙ 16 (còn g͕i là h͏ th̵p lͭc phân - h͏ hexa) Trong toán hӑc và trong khoa hӑc ÿiӋn toán, hӋ hexa (hay hӋ ÿӃm cѫ sӕ 16), là mӝt hӋ ÿӃm có 16 ký hiӋu: tӯ 0 ÿӃn 9 và A ÿӃn F (chӳ hoa và chӳ thѭӡng nhѭ nhau) ÿó là: HӋ 16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F HӋ 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BiӇu thӭc tính giá trӏ mӝt sӕ (khi chuyӇn giá trӏ sang hӋ thұp phân): Ĉѭӧc tính nhѭ ӣ hӋ tәng quát q vӟi q =16. Ví dө: 4F16 = 7910(=4*161+15*160), và biӇu thӏ nhӏ phân cӫa 4F16= 010011112 (vì 416 = 01002, F16 = 11112). b. ChuyӇn ÿәi cѫ sӕ • Chuy͋n tͳ h͏ 10 sang h͏ 2 Ĉ͙i vͣi ph̯n nguyên ÿ˱ͫc tính theo quy t̷c (quy t̷c chia liên ti͇p): Lҩy sӕ ÿó chia cho 2 ÿѭӧc kӃt quҧ và phҫn dѭ (0 hoһc 1) rӗi tiӃp tөc lҩy kӃt quҧ phép chia ÿҫu tiên chia tiӃp cho 2 ÿѭӧc kӃt quҧ cӫa phép chia thӭ 2 và phҫn dѭ (0 hoһc 1). Cӭ làm nhѭ vұy cho tӟi khi kӃt quҧ cӫa phép chia cuӕi cùng là bҵng 0 thì không chia nӳa và viӃt các sӕ dѭ cӫa các phép chia trѭӟc ÿó theo chiӅu ngѭӧc lҥi ÿӇ ÿѭӧc dãy sӕ ӣ hӋ cѫ sӕ 2. 8
Ví dө, 11810, trong hӋ thұp phân là: Phép tính Sӕ dѭ 118 ÷ 2 = 59 0 59 ÷ 2 = 29 1 29 ÷ 2 = 14 1 14 ÷ 2 = 7 0 7÷2=3 1 3÷2=1 1 1÷2=0 1 Lѭӧc trình các con sӕ dѭ theo thӭ tӵ tӯ dѭӟi lên trên, cho chúng ta mӝt sӕ nhӏ phân 11101102. Ĉ͙i vͣi ph̯n th̵p phân ÿ˱ͫc tính theo quy t̷c (quy t̷c nhân liên ti͇p): Lҩy phҫn thұp phân ÿó nhân vӟi 2 ÿѭӧc kӃt quҧ phҫn nguyên và phҫn dѭ trong ÿó phҫn nguyên là 0 hoһc 1. Rӗi lҥi lҩy kӃt quҧ cӫa phép nhân ÿҫu tiên nhân vӟi 2 ÿѭӧc kӃt quҧ phép nhân thӭ 2 và phҫn nguyên là 0 hoһc 1. Cӭ làm nhѭ vұy cho tӟi khi ngѭӡi sӱ dөng không lҩy nӳa hoһc cho tӟi khi nào phҫn lҿ thұp phân bҵng 0. KӃt quҧ là phҫn nguyên cӫa tích nhұn ÿѭӧc ÿҫu tiên là chӳ sӕ ÿҫu tiên sau dҩu phҭy, phҫn nguyên cӫa tích thӭ hai sӁ là chӳ sӕ thӭ hai ... Ví dө: chuyӇn sӕ 0.4234 sang hӋ 2 0.4234 x 2 = 0.8268 0.8268 x 2 = 1.6536 0.6536 x 2 = 1.3072 0.3072 x 2 = 0.6144 Ta có 0.423410 = 0.01102 Chú ý: Cách ÿәi sӕ hӛn hӧp (có cҧ phҫn nguyên và phҫn lҿ): Ĉәi riêng tӯng phҫn theo quy tҳc trên rӗi ghép kӃt quҧ lҥi. Ví dө: 23.4234 10 = 10111.0110 2 9
• Chuy͋n tͳ s͙ h͏ 2 sang h͏ bát phân (h͏ 8) và ng˱ͫc l̩i Sӕ nhӏ phân cǊng có thӇ ÿѭӧc biӃn ÿәi sang hӋ bát phân mӝt cách dӉ dàng, vì bát phân dùng gӕc 8 (23), nên mӝt sӕ bát phân cҫn 3 ký tӵ sӕ nhӏ phân ÿӇ biӇu ÿҥt trӑn vҽn. Ví dө, sӕ nhӏ phân 000 tѭѫng ÿѭѫng vӟi sӕ bát phân 0, sӕ nhӏ phân 111 tѭѫng ÿѭѫng vӟi sӕ bát phân 7, và tѭѫng tӵ (xem bҧng dѭӟi ÿây). Bát phân Nhӏ phân Bát phân Nhӏ phân 0 000 4 100 1 001 5 101 2 010 6 110 3 011 7 111 ĈӇ biӃn ÿәi mӝt sӕ tӯ h͏ bát phân sang sӕ ӣ h͏ nh͓ phân tѭѫng ÿѭѫng, chúng ta chӍ ÿѫn giҧn thay thӃ nhӳng dãy ký tӵ sӕ tѭѫng ÿѭѫng trong hӋ nhӏ phân. Ví dө: 658 = 110 1012 178 = 001 1112 ĈӇ biӃn ÿәi mӝt sӕ nh͓ phân sang hӋ bát phân tѭѫng ÿѭѫng chúng ta phҧi phân nhóm các ký tӵ thành nhóm cӫa ba ký tӵ sӕ (nhóm 3 con sӕ). NӃu sӕ lѭӧng cӫa các con sӕ không phҧi là bӝi sӕ cӫa 3 (3, 6, 9 ...), thì chúng ta chӍ cҫn thêm các sӕ 0 vào phía bên trái cӫa con sӕ, còn gӑi là phép ÿӝn thêm sӕ (padding) và biӇu diӉn giá trӏ tӯng nhóm theo cѫ sӕ 8. Ví dө: 1011002 = 101 1002 sau ÿó nhóm lҥi = 548 100112 = 010 0112 (Thêm 0 vào ÿҵng trѭӟc ÿӇ ÿӫ bӝi cӫa 3 chӳ sӕ 0 hoһc 1), sau ÿó nhóm lҥi vӟi sӕ ÿӝn thêm = 238 10
• Chuy͋n tͳ s͙ h͏ 2 sang h͏ th̵p lͭc phân (h͏ 16 - h͏ hexa) và ng˱ͫc l̩i Sӕ nhӏ phân có thӇ ÿәi ÿѭӧc sang hӋ thұp lөc phân mӝt cách dӉ dàng vì gӕc cӫa hӋ thұp lөc phân (16) là sӕ mǊ cӫa gӕc hӋ nhӏ phân (2). Cө thӇ hѫn 16 = 24, nên chúng ta phҧi cҫn 4 ký tӵ sӕ trong hӋ nhӏ phân ÿӇ có thӇ biӇu ÿҥt ÿѭӧc mӝt ký tӵ sӕ trong hӋ thұp lөc phân. Bҧng liӋt kê sau ÿây chӍ ra cho chúng ta tӯng ký tӵ sӕ cӫa hӋ thұp lөc phân, cùng vӟi giá trӏ tѭѫng ӭng cӫa nó trong hӋ thұp phân, và mӝt dãy bӕn ký tӵ sӕ tѭѫng ÿѭѫng trong hӋ nhӏ phân. Thұp Thұp Thұp Thұp Thұp Nhӏ Thұp Nhӏ Thұp Nhӏ Thұp Nhӏ lөc lөc lөc lөc phân phân phân phân phân phân phân phân phân phân phân phân 0 0 0000 4 4 0100 8 8 1000 C 12 1100 1 1 0001 5 5 0101 9 9 1001 D 13 1101 2 2 0010 6 6 0110 A 10 1010 E 14 1110 3 3 0011 7 7 0111 B 11 1011 F 15 1111 ĈӇ biӃn ÿәi tӯ hӋ thұp lөc phân sang sӕ nhӏ phân tѭѫng ÿѭѫng, chúng ta chӍ ÿѫn giҧn thay thӃ nhӳng dãy ký tӵ sӕ tѭѫng ÿѭѫng trong hӋ nhӏ phân. Ví dө: 3A16 = 0011 10102 E716 = 1110 01112 ĈӇ biӃn ÿәi mӝt sӕ nhӏ phân sang hӋ thұp lөc phân tѭѫng ÿѭѫng, chúng ta phҧi phân nhóm các ký tӵ thành nhóm cӫa bӕn ký tӵ sӕ (nhóm 4 con sӕ). Phѭѫng pháp ÿӝn thêm sӕ tѭѫng tӵ nhѭ ӣ hӋ bát phân nói trên. Ví dө: 110111012 = 1101 1101 (nhóm lҥi ta có) = DD16 c. BiӇu diӉn thông tin trong máy tính ÿiӋn tӱ Ĉ˯n v͓ ÿo thông tin Thông tin trong máy tính ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥng nhӏ phân. Ĉѫn vӏ cѫ bҧn dùng ÿӇ ÿo thông tin gӑi là BIT (BInary digiT) - tѭѫng ӭng vӟi 1 trong hai kí tӵ nhӏ phân là 0 hoһc 1. BIT ÿѭӧc coi là ÿѫn vӏ ÿo thông tin nhӓ nhҩt. 11
Trong tin hӑc, ngѭӡi ta còn thѭӡng sӱ dөng các ÿѫn vӏ ÿo thông tin lӟn hѫn nhѭ sau 1 Byte = 8 BITs 1 Kilobyte = 1,024 Bytes = 210 B 1 Megabyte = 1,048,576 Bytes = 210 KB 1 Gigabyte = 1,073,741,824 Bytes = 210 MB 1 Terabyte = 1,099,511,627,776 Bytes = 210 GB 1 Petabyte (PB) = 1,125,899,906,842,624 Bytes = 210 TB d. Mã hóa thông tin Trong khuôn khә giáo trình này viӋc mã hóa thông tin ÿѭӧc hiӇu là viӋc chuyӇn ÿәi các thông tin thông thѭӡng thành dãy các kí hiӋu mà có thӇ lѭu trӳ ÿѭӧc ӣ máy tính ÿiӋn tӱ. Mã hóa thông tin sang h͏ ÿ͇m 2 Là phѭѫng pháp ÿӇ chuyӇn thông tin thành dãy các sӕ nhӏ phân ÿӇ có thӇ lѭu trӳ ÿѭӧc ӣ trong máy tính ÿiӋn tӱ. Ĉӝ lӟn cӫa mã ÿúng bҵng sӕ bit sӱ dөng ÿӇ mã hoá. Ví dө: Sӱ dөng 5 bit ÿӇ mã hoá chӳ cái hoa A..Z (26 chӳ cái) 00000 Å A 00001 Å B … 11001 Å Z e. BiӇu diӉn thông tin trong máy tính ÿiӋn tӱ Trong tin hӑc, dӳ liӋu ÿѭӧc hiӇu là sӵ biӇu diӉn các thông tin ÿѭa vào máy tính ÿiӋn tӱ ÿӇ xӱ lý và thѭӡng có các dҥng là: dӳ liӋu dҥng sӕ, dӳ liӋu dҥng phi sӕ (kí tӵ, âm thanh, hình ҧnh,...). Dӳ liӋu sӕ trong máy tính gӗm có sӕ nguyên và sӕ thӵc. BiӇu diӉn sӕ nguyên: Sӕ nguyên gӗm có sӕ nguyên không dҩu và sӕ nguyên có dҩu. 12
• S͙ nguyên không ḓu là sӕ không có bit dҩu. 1 byte = 8 bit, có thӇ biӇu diӉn 28 = 256 sӕ nguyên dѭѫng, cho giá trӏ tӯ 0 (0000 0000) ÿӃn 255 (1111 1111). • S͙ nguyên có ḓu thӇ hiӋn trong máy tính ӣ dҥng nhӏ phân là sӕ mà dùng 1 bit làm bít dҩu. Ngѭӡi ta qui ѭӟc dùng bit ӣ hàng ÿҫu tiên bên trái làm bit dҩu (S): 0 là biӇu diӉn sӕ dѭѫng và 1 là biӇu diӉn cho sӕ âm. Ví dө: Sӕ 510 ÿѭӧc biӇu diӉn sang hӋ nhӏ phân khi biӇu diӉn ӣ dѭӟi dҥng mүu 8 bit là: 10000101, còn sӕ -5 là 01111011 (vì -5+27=123, biӇu diӉn nhӏ phân là 01111011- phѭѫng pháp dùng bit dҩu; k=8; 2k-1=27). Ĉѫn vӏ chiӅu dài ÿӇ chӭa sӕ có thӇ lҩy thay ÿәi tӯ 2 ÿӃn 4 bytes. BiӇu diӉn ký tӵ: ĈӇ có thӇ biӉu diӉn các ký tӵ nhѭ chӳ cái in và thѭӡng, các chӳ sӕ, các ký hiӋu... trên máy tính và các phѭѫng tiӋn trao ÿәi thông tin khác, ngѭӡi ta phҧi lұp ra các bӝ mã (code system) qui ѭӟc khác nhau dӵa vào viӋc chӑn tұp hӧp bao nhiêu bit ÿӇ diӉn tҧ 1 ký tӵ tѭѫng ӭng. Ví dө hӋ mã phә biӃn: H͏ chuy͋n ÿ͝i thông tin theo mã chu̱n cͯa MͿ ASCII (American Standard Code for Information Interchange) là hӋ mã thông dөng nhҩt hiӋn nay trong kӻ thuұt tin hӑc. HӋ mã ASCII dùng nhóm 7 bit hoһc 8 bit ÿӇ biӇu diӉn tӕi ÿa 128 hoһc 256 ký tӵ khác nhau và mã hóa theo ký tӵ liên tөc theo cѫ sӕ 16. • Ví dө hӋ mã ASCII 7 bit, mã hoá 128 ký tӵ liên tөc nhѭ sau: 0 : NUL (ký tӵ rӛng) 1 - 31 : 31 ký tӵ ÿiӅu khiӇn 32 - 47 : các dҩu trӕng SP (space) ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - . / 48 - 57 : ký sӕ tӯ 0 ÿӃn 9 58 - 64 : các dҩu : ; < = > ? @ 65 - 90 : các chӳ in hoa tӯ A ÿӃn Z 91 - 96 : các dҩu [ \ ] _ ` 97 - 122 : các chӳ thѭӡng tӯ a ÿӃn z 123 - 127 : các dҩu { | } ~ DEL (xóa) HӋ mã ASCII 8 bit (ASCII mӣ rӝng) có thêm 128 ký tӵ khác ngoài các ký tӵ nêu trên gӗm các chӳ cái có dҩu, các hình vӁ, các ÿѭӡng kҿ khung ÿѫn và khung ÿôi và mӝt sӕ ký hiӋu ÿһc biӋt (xem sách tham khҧo). 13
Bҧng mã Unicode: Là bӝ mã chuҭn quӕc tӃ ÿѭӧc thiӃt kӃ ÿӇ dùng làm bӝ mã duy nhҩt cho tҩt cҧ các ngôn ngӳ khác nhau trên thӃ giӟi. Vì nhӳng ÿiӇm ѭu viӋt ÿó, Unicode ÿã và ÿang tӯng bѭӟc thay thӃ các bӝ mã truyӅn thӕng, và hiӋn ÿang ÿѭӧc hӛ trӧ trên rҩt nhiӅu phҫn mӅm cǊng nhѭ các trình ӭng dөng. Unicode sӱ dөng nhiӅu hѫn 8 bit (2,3,4,… Bytes) ÿӇ mã hoá ký tӵ, cө thӇ chúng dùng 2 Bytes mã hoá ÿѭӧc 216 = 65536 ký tӵ, và vì thӃ chúng có thӇ mã hóa ÿѭӧc hҫu hӃt các chӳ cái cӫa các nѭӟc trên thӃ giӟi. 1.2. Tin hӑc 1.2.1. Khái ni͏m chung v͉ Tin h͕c Tin hӑc là ngành khoa hӑc nghiên cӭu các phѭѫng pháp nhұp, xuҩt, lѭu trӳ, truyӅn và xӱ lý thông tin mӝt cách tӵ ÿӝng dӵa trên các phѭѫng tiӋn kӻ thuұt mà chӫ yӃu hiӋn tҥi là máy tính ÿiӋn tӱ. Nhѭ vұy, khía cҥnh khoa hӑc cӫa Tin hӑc chính là phѭѫng pháp, còn khía cҥnh kӻ thuұt cӫa Tin hӑc là nghiên cӭu công nghӋ chӃ tҥo, phát triӇn và hoàn thiӋn máy tính ÿiӋn tӱ, cǊng nhѭ sҧn xuҩt các chѭѫng trình (phҫn mӅm) hӋ thӕng, tiӋn ích và ӭng dөng. Khi nói ÿӃn tin hӑc, ngѭӡi ta thѭӡng nói ÿӃn hai phҫn: phҫn cӭng (hardware) và phҫn mӅm (software). Phҫn cӭng: Là toàn bӝ các thiӃt bӏ vұt lý, kӻ thuұt cӫa máy tính ÿiӋn tӱ. ĈӇ nâng cao tӕc ÿӝ xӱ lý, tăng dung lѭӧng bӝ nhӟ, tăng ÿӝ tin cұy, giҧm thӇ tích, giҧm năng lѭӧng tiêu hao, tăng khҧ năng ghép nӕi,… là nhӳng mөc tiêu chính mà kӻ thuұt phҫn cӭng phҧi hѭӟng tӟi giҧi quyӃt. Phҫn mӅm: Là các chѭѫng trình có chӭc năng ÿiӅu khiӇn, khai thác phҫn cӭng và thӵc hiӋn ÿáp ӭng mӑi yêu cҫu cӫa ngѭӡi sӱ dөng. Nói cách khác phҫn mӅm cӫa máy tính là các chѭѫng trình, các cҩu trúc dӳ liӋu làm cho chѭѫng trình xӱ lý ÿѭӧc nhӳng thông tin thích hӧp và các tài liӋu mô tҧ phѭѫng thӭc sӱ dөng các chѭѫng trình ҩy, vì vұy phҫn mӅm luôn ÿѭӧc bә sung, sӱa ÿәi thѭӡng xuyên. Phҫn mӅm máy tính ÿѭӧc chia thành hai loҥi: Ph̯n m͉m h͏ th͙ng: Là các chѭѫng trình ÿiӅu hành toàn bӝ hoҥt ÿӝng cӫa hӋ máy tính ÿiӋn tӱ. Ví dө nhѭ: HӋ ÿiӅu hành MicroSoft Windows, LINUX, UNIX,.. Ph̯n m͉m ͱng dͭng: Gӗm các chѭѫng trình tiӋn ích phөc vө các nhu cҫu cӫa ngѭӡi sӱ dөng. Nó còn có thӇ bao gӗm các chѭѫng trình có tính ӭng 14
dөng cho nhiӅu ngѭӡi, trong nhiӅu lƭnh vӵc và ÿѭӧc cài ÿһt có tính chuyên nghiӋp ÿѭӧc bán trên thӏ trѭӡng (phҫn mӅm thѭѫng mҥi - commercial software). Ví dө nhѭ: phҫn mӅm kӃ toán máy, bҧng tính ÿiӋn tӱ EXCEL, POWEPOINT, SPSS, VISUALFOX … Công nghӋ thông tin (Information Technology) Có nhiӅu quan niӋm ÿѭӧc ÿѭa ra, tuy nhiên theo Nghӏ quyӃt Chính phӫ 49/CP kí ngày 04/08/1993 vӅ viӋc phát triӇn công nghӋ thông tin thì khái niӋm này ÿѭӧc phát biӇu nhѭ sau: “Công ngh͏ thông tin là t̵p hͫp các ph˱˯ng pháp khoa h͕c, các ph˱˯ng ti͏n và công cͭ kƭ thu̵t hi͏n ÿ̩i - chͯ y͇u là kƭ thu̵t máy tính và vi͍n thông - nh̹m t͝ chͱc khai thác và s͵ dͭng có hi͏u qu̫ các ngu͛n tài nguyên thông tin r̭t phong phú và ti͉m năng trong m͕i lƭnh v͹c ho̩t ÿ͡ng cͯa con ng˱ͥi và xã h͡i”. Nói cách khác chúng ta có thӇ hiӇu công nghӋ thông tin là sӵ kӃt hӧp cӫa công nghӋ máy tính vӟi công nghӋ liên lҥc viӉn thông ÿѭӧc thӵc hiӋn trên cѫ sӣ công nghӋ vi ÿiӋn tӱ. 1.2.2. Ͱng dͭng cͯa Tin h͕c Ngày nay, Tin hӑc ÿѭӧc ӭng dөng rӝng rãi trong mӑi lƭnh vӵc cӫa cuӝc sӕng, song có mӝt sӕ ӭng dөng chính cӫa tin hӑc phân theo lӟp bài toán mà tin hӑc giҧi quyӃt nhѭ: Giҧi bài toán khoa hӑc kӻ thuұt: Các bài toán phát sinh tӯ các lƭnh vӵc thiӃt kӃ kӻ thuұt, xӱ lý các sӕ liӋu thӵc nghiӋm, quy hoҥch và tӕi ѭu hóa, chúng thѭӡng có khӕi lѭӧng tính toán rҩt lӟn nӃu không dùng máy tính ÿiӋn tӱ sӁ khó thӵc hiӋn ÿѭӧc trong khoҧng thӡi gian ngҳn. ĈӇ giҧi các bài toán này con ngѭӡi thѭӡng phҧi sӱ dөng ÿӃn các ngôn ngӳ lұp trình nhѭ BASIC, PASCAL, C, C++… Giҧi bài toán quҧn lý: Bài toán quҧn lý thѭӡng có khӕi lѭӧng thông tin lӟn nhѭng xӱ lý lҥi ÿѫn giҧn. ĈӇ giҧi các bài toán này con ngѭӡi thѭӡng sӱ dөng các ngôn ngӳ lұp trình nhѭ ACCESS, VISUAL STUDIO, SQL SERVER,…. Soҥn thҧo, in ҩn, lѭu trӳ văn bҧn: Trong lƭnh vӵc này Tin hӑc cho phép ngѭӡi sӱ dөng dùng các phҫn mӅm thѭѫng mҥi chuyên dөng ÿӇ soҥn thҧo, in ҩn, lѭu trӳ các tài liӋu nhѭ MicroSoft Word, PowerPoint… ÿӇ thӵc hiӋn các công viӋc ÿó. 15
Tӵ ÿӝng hóa: Bҵng các kӻ thuұt ÿo và truyӅn sӕ liӋu cǊng nhѭ các chѭѫng trình chuyên dөng ÿѭӧc cài ÿһt thích hӧp, quá trình ÿiӅu khiӇn các thiӃt bӏ có thӇ giao phó cho các máy tính tӵ ÿӝng thӵc hiӋn thay cho con ngѭӡi trong các dây chuyӅn sҧn xuҩt công nghiӋp lҳp máy, lò phҧn ӭng hҥt nhân… Các lƭnh vӵc trí tuӋ nhân tҥo: Trong lƭnh vӵc giҧi trí (GAME), y tӃ, quӕc phòng, giao tiӃp… tin hӑc ÿҧm nhұn mӝt sӕ hoҥt ÿӝng thuӝc lƭnh vӵc trí tuӋ cӫa con ngѭӡi. Giáo dөc ÿào tҥo: Sӱ dөng mӝt sӕ phҫn mӅm dҥy hӑc (E-Leaning). Phҫn mӅm quҧn lý ÿào tҥo theo hӑc chӃ tín chӍ, phҫn mӅm phân thӡi khóa biӇu… ÿӇ thӵc hiӋn công tác trong lƭnh vӵc giáo dөc và ÿào tҥo. Trên quan ÿiӇm xét các lƭnh vӵc nghiên cӭu chính cӫa tin hӑc chúng ta thҩy có 8 lƭnh vӵc chính là: ThiӃt kӃ và chӃ tҥo máy tính; Xây dӵng các hӋ ÿiӅu hành; Ngôn ngӳ lұp trình và chѭѫng trình dӏch; Cҩu trúc dӳ liӋu và giҧi thuұt; Cѫ sӣ dӳ liӋu; Công nghӋ phҫn mӅm; Trí tuӋ nhân tҥo và hӋ chuyên gia; Giao tiӃp ngѭӡi máy. 1.3. Máy tính ÿiӋn tӱ 1.3.1. Quy trình x͵ lý thông tin b̹ng máy tính ÿi͏n t͵ Máy tính ÿiӋn tӱ là mӝt thiӃt bӏ ÿiӋn tӱ có khҧ năng tә chӭc và lѭu trӳ thông tin vӟi khӕi lѭӧng lӟn, xӱ lý dӳ liӋu vӟi tӕc ÿӝ nhanh, chính xác, tӵ ÿӝng thành thông tin có ích cho ngѭӡi dùng. Máy tính ÿiӋn tӱ ÿã trҧi qua nhiӅu thӃ hӋ, luôn cҧi tiӃn ÿӇ ÿҥt mӭc ÿӝ hoàn thiӋn. Dӵa vào chӭc năng hoҥt ÿӝng, máy tính ÿiӋn tӱ có 5 bӝ phұn chính là: bӝ vào, bӝ ra, bӝ nhӟ, bӝ sӕ hӑc và logic (hay còn gӑi là bӝ làm tính) và bӝ ÿiӅu khiӇn. Các thanh ghi cǊng ÿѭӧc coi là mӝt trong các nhân tӕ cӫa bӝ xӱ lí trung tâm. Quy trình xӱ lý cӫa máy tính ÿiӋn tӱ ÿѭӧc thӇ hiӋn nhѭ sѫ ÿӗ dѭӟi ÿây. Ĉҫu vào cӫa máy tính ÿiӋn tӱ là các chѭѫng trình hoһc dӳ liӋu. Chúng ÿѭӧc ÿѭa vào thông qua các thiӃt bӏ vào (Inputs). Máy tính ÿiӋn tӱ sӁ xӱ lý và ÿѭa các thông tin kӃt quҧ ra ngoài thông qua các thiӃt bӏ ra (Outputs). 16
1.3.2. S˯ ÿ͛ c̭u trúc cͯa máy tính ÿi͏n t͵ Sѫ ÿӗ cҩu trúc cӫa máy tính ÿiӋn tӱ có thӇ ÿѭӧc biӇu diӉn nhѭ sau: Bӝ vào: Dùng ÿӇ ÿѭa dӳ liӋu và chѭѫng trình vào bӝ nhӟ trong cӫa máy tính. ThiӃt bӏ chӫ yӃu thѭӡng là bàn phím, máy quét, micro, máy ÿӑc mã sӕ, mã vҥch,… Bӝ ra: Dùng ÿӇ ÿѭa thông tin tӯ bӝ nhӟ trong ra ngoài. ThiӃt bӏ chӫ yӃu thѭӡng là màn hình, máy in, máy vӁ,… Bӝ nhӟ: Dùng ÿӇ lѭu trӳ thông tin là các chѭѫng trình, dӳ liӋu. Bӝ nhӟ gӗm 2 phҫn: Bӝ nhӟ trong (Internal Storage); và bӝ nhӟ ngoài (External Storage - ÿӅ cұp ӣ mөc tiӃp theo). Bӝ nhӟ trong lҥi ÿѭӧc chia ra làm hai loҥi bӝ nhӟ chӫ yӃu là ROM (Read Only Memory) và RAM (Random Access Memory). Bӝ nhӟ ROM là bӝ nhӟ chӍ ÿӑc chӭ không ghi. Dӳ liӋu ÿѭӧc ghi ӣ trong ROM chӫ yӃu là các thông sӕ kƭ thuұt cӫa máy tính. Nghƭa là thông tin trong ROM ÿѭӧc ghi lҥi bӣi mӝt thiӃt bӏ ghi ÿһc biӋt cӫa nhà sҧn xuҩt, ngѭӡi sӱ dөng không ghi ÿѭӧc thông tin vào ROM. Tuy nhiên, khi không dùng ÿӃn máy tính (mҩt ÿiӋn hoһc tҳt máy) thông tin trong ROM vүn ÿѭӧc lѭu trӳ mà không bӏ mҩt. Bӝ nhӟ trong RAM (Random Access Mermory) dùng ÿӇ chӭa chѭѫng trình, dӳ liӋu và kӃt quҧ giҧi các bài toán. Ngѭӡi sӱ dөng có thӇ ghi thông tin vào RAM hay ÿӑc thông tin tӯ RAM ra. Khi không dùng (mҩt ÿiӋn hoһc tҳt máy) thông tin trong RAM sӁ mҩt. Hình 1.1: Sѫ ÿӗ cҩu trúc cӫa máy vi tính 17
Bӝ sӕ hӑc và logic (ALU - Arithmetic Logic Unit): Bao gӗm các thiӃt bӏ thӵc hiӋn các phép tính sӕ hӑc (cӝng, trӯ, nhân, chia, ...), các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR) và các phép tính quan hӋ (so sánh lӟn hѫn, nhӓ hѫn, bҵng nhau, ...). Các thanh ghi (Registers): Ĉѭӧc gҳn chһt vào CPU bҵng các mҥch ÿiӋn tӱ làm nhiӋm vө bӝ nhӟ trung gian. Các thanh ghi mang các chӭc năng chuyên dөng giúp tăng tӕc ÿӝ trao ÿәi thông tin trong máy tính. Bӝ ÿiӅu khiӇn (CU - Control Unit): Có chӭc năng ÿiӅu khiӇn và phӕi hӧp sӵ hoҥt ÿӝng cӫa các bӝ phұn cӫa máy tính. Lӏch sӱ phát triӇn cӫa máy tính ÿiӋn tӱ qua các giai ÿoҥn Máy tính (máy tính ÿiӋn tӱ) thӵc sӵ bҳt ÿҫu hình thành vào thұp niên 1950 và ÿӃn nay ÿã trҧi qua 5 thӃ hӋ và ÿѭӧc phân loҥi theo sӵ tiӃn bӝ vӅ công nghӋ ÿiӋn tӱ và vi ÿiӋn tӱ cǊng nhѭ các cҧi tiӃn vӅ nguyên lý, tính năng và loҥi hình cӫa nó. Th͇ h͏ 1 (1950 - 1958): Máy tính sӱ dөng các bóng ÿèn ÿiӋn tӱ chân không, mҥch riêng rӁ, vào sӕ liӋu bҵng phiӃu ÿөc lӛ, ÿiӅu khiӇn bҵng tay. Máy có kích thѭӟc rҩt lӟn, tiêu thө năng lѭӧng nhiӅu, tӕc ÿӝ tính chұm khoҧng 300 - 3.000 phép tính/s. Loҥi máy tính ÿiӇn hình thӃ hӋ 1 nhѭ EDVAC (Mӻ) hay BESM (Liên Xô cǊ),... Th͇ h͏ 2 (1958 - 1964): Máy tính dùng bӝ xӱ lý bҵng ÿèn bán dүn, mҥch in. Máy tính ÿã có chѭѫng trình dӏch nhѭ Cobol, Fortran và hӋ ÿiӅu hành ÿѫn giҧn. Kích thѭӟc máy còn lӟn, tӕc ÿӝ tính khoҧng 10.000 -100.000 phép tính/s. Ví dө nhѭ loҥi IBM-1070 (Mӻ), MINSK (Liên Xô cǊ),... Th͇ h͏ 3 (1965 - 1974): Máy tính ÿѭӧc gҳn các bӝ vi xӱ lý bҵng vi mҥch ÿiӋn tӱ cӥ nhӓ có thӇ có ÿѭӧc tӕc ÿӝ tính khoҧng 100.000 - 1 triӋu phép tính/s. Máy ÿã có các hӋ ÿiӅu hành ÿa chѭѫng trình. KӃt quҧ tӯ máy tính có thӇ in ra trӵc tiӃp ӣ máy in. Ví dө nhѭ IBM-360 (Mӻ), hay EC (Liên Xô cǊ),... Th͇ h͏ 4 (1974 - nay): Máy tính bҳt ÿҫu có các vi mҥch ÿa xӱ lý có tӕc ÿӝ tính hàng chөc triӋu ÿӃn hàng tӹ phép tính/s. Giai ÿoҥn này có 2 loҥi máy tính chính: máy tính cá nhân ÿӇ bàn (Personal Computer - PC) hoһc xách tay (Laptop hoһc Notebook computer) và các loҥi máy tính chuyên nghiӋp thӵc hiӋn ÿa chѭѫng trình, ÿa xӱ lý,... Ĉã bҳt ÿҫu hình thành các hӋ thӕng mҥng máy tính (Computer Networks), và các ӭng dөng ÿa phѭѫng tiӋn. 18
ĈӇ ÿáp ӭng các yêu cҫu sӱ dөng ӣ mӭc ÿӝ khác nhau các loҥi máy tính cӵc lӟn, vӯa và nhӓ cùng song song phát triӇn. Ngѭӡi ta tҥm chia các loҥi nhѭ sau: - Siêu máy tính - Máy tính loҥi lӟn - Máy tính loҥi trung - Máy tính nhӓ - Máy vi tính Th͇ h͏ 5 (t˱˯ng lai): Xu hѭӟng bҳt ÿҫu các nghiên cӭu tҥo ra các máy tính mô phӓng các hoҥt ÿӝng cӫa não bӝ và hành vi con ngѭӡi, có trí khôn nhân tҥo vӟi khҧ năng tӵ suy diӉn phát triӇn các tình huӕng nhұn ÿѭӧc và hӋ quҧn lý kiӃn thӭc cѫ bҧn ÿӇ giҧi quyӃt các bài toán ÿa dҥng. Lӏch sӱ phát triӇn cӫa bӝ vi xӱ lí cӫa máy tính 1979-1980: IBM cho ra ÿӡi máy Datamaster dùng vi xӱ lý 16 bit 8086 cӫa Intel. 1981-1982: Intel ÿѭa ra vi xӱ lý 8 bit 8088 mà trong nó là vi mҥch 16bit 8086. IBM dùng vi xӱ lý này ÿӇ thiӃt kӃ PC thӃ hӋ thӭ hai: PC-XT (extended technology) 8088 có 8 bit bus dӳ liӋu và 20 bit bus ÿӏa chӍ, có khҧ năng quҧn lý tӕi ÿa 1MB bӝ nhӟ vұt lý, chҥy vӟi tҫn sӕ ÿӗng hӗ 4,77 MHz. Máy PC-XT trang bӏ hai ÿƭa mӅm 360KB, 256 KB Ram. PC-XT dùng hӋ ÿiӅu hành CP/M và chѭѫng trình BASIC 80 cӫa Micrrosoft. 1984: Intel ÿѭa ra vi xӱ lý 80286, là vi xӱ lý 16 bit hoàn thiӋn, có thêm 4 bit bus ÿӏa chӍ, quҧn lý 16MB bӝ nhӟ. IBM tung ra thӏ trѭӡng máy PC-AT (advanced technllogy) vӟi bӝ vi xӱ lý 80286. 1987: ThӃ hӋ PC mӟi ra ÿӡi vӟi vi xӱ lý 80386. IBM công khai cҩu tҥo máy và nӝi dung chѭѫng trình hӋ ÿiӅu hành vào ra cѫ sӣ (BIOS), ÿiӅu này giúp các hãng khác có thӇ sҧn xuҩt các máy tính tѭѫng thích và các bҧn mҥch cҳm tѭѫng thích khiӃn cҩu trúc IBM-PC trӣ thành mӝt cҩu trúc chuҭn công nghiӋp. 1990: 80486 ra ÿӡi vӟi nhiӅu chӭc năng hѫn, cө thӇ là 8 Kbyte bӝ nhӟ ÿӋm mã lӋnh (code cache) và mӝt bӝ ÿӗng xӱ lý toán hӑc. Tҫn sӕ làm viӋc ÿһc trѭng cӫa máy vi tính trong thӡi kǤ này là 66MHz. 1993: Vi xӱ lý Pentium ÿҫu tiên ra ÿӡi vӟi 64bit bus dӳ liӋu, 32bit bus ÿӏa chӍ, 8KB bӝ ÿӋm dӳ liӋu, 8KB bӝ ÿӋm mã lӋnh. Bӝ ÿӗng xӱ lý toán hӑc 19
cӫa Pentium làm viӋc nhanh gҩp 10 lҫn so vӟi 80486. Xuҩt hiӋn chuҭn khe cҳm mӟi PCI-bus (Peripheral Components Interconnect), và do ÿó bҧn mҥch chính máy vi tính cá nhân chӍ còn lҥi vài vi mҥch, tҩt cҧ các vi mҥch ngoҥi vi cӫa cҩu trúc IBM-PC cǊng nhѭ vi mҥch ÿiӅu khiӇn PCI ÿѭӧc tích hӧp vào mӝt vi mҥch duy nhҩt, có tên là PCI-chipset. 1995: Khҧ năng ÿa môi trѭӡng (multimedia) cӫa máy vi tính cá nhân càng ngày càng hoàn thiӋn (Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II ra ÿӡi). Tҫn sӕ ÿӗng hӗ cao nhҩt 300 MHz. Mӝt chuҭn giao diӋn ngoҥi vi mӟi ÿѭӧc công bӕ là bus tuҫn tӵ ÿa dҥng USB (Universal Serial Bus). Tͳ năm 2000: Cҩu trúc vi xӱ lý 64bit ra ÿӡi. Intel cho ra ÿӡi nhiӅu vi mҥch tәng hӧp thích hӧp vӟi vi xӱ lý cӫa chính hãng. Chipset ÿҧm nhiӋm hҫu hӃt các chӭc năng ÿiӅu khiӇn trên máy thông qua bӝ ÿiӅu khiӇn hiӇn thӏ ӣ bên trong. Máy vi tính Máy vi tính là máy tính ÿiӋn tӱ thuӝc thӃ hӋ thӭ 3 (1965 - 1974) khi mà có sӵ thay ÿәi vӅ mһt công nghӋ cӫa viӋc phát minh ra bӝ vi xӱ lý cӫa Ted Hoff, Federico Faggin, và Stanley Mazor tҥi Intel. Các thành ph̯n c˯ b̫n cͯa máy vi tính Các thành phҫn cѫ bҧn cӫa máy vi tính có thӇ xem ӣ hình 1.2 dѭӟi ÿây. Mӝt sӕ thành phҫn (phҫn cӭng) cѫ bҧn ÿã ÿѭӧc ÿӅ cұp ӣ mөc máy tính ÿiӋn tӱ. Ӣ ÿây chúng ta sӁ ÿӅ cұp ÿӃn mӝt sӕ các thành phҫn cѫ bҧn còn lҥi. Hình 1.2: Các thành phҫn chính cӫa phҫn cӭng máy tính cá nhân ÿӇ bàn. 1: màn hình, 2: bo mҥch chӫ, 3: CPU, 4: chân cҳm ATA, 5: RAM, 6: các thҿ cҳm mӣ rӝng chӭc năng cho máy, 7: nguӗn máy tính, 8: ә CD/DVD, 9: ә cӭng, 10: bàn phím, 11: chuӝt. 20