Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Chia sẻ: May Trời Gio Bien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Tin học đại cương - Chương 1: Tổng quan về máy tính" cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu, thông tin - Biểu diễn và xử lý thông tin, các hệ đếm, cấu trúc tổng quan của máy tính và thiết bị ngoại vi, tổng quan về hệ điều hành. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Dùng cho nhóm ngành: Công trình TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG Chương 1: Tổng quan về máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Giới thiệu 2. Thông tin- Biểu diễn và xử lý thông tin 3. Các hệ đếm 4. Cấu trúc tổng quan của máy tính và thiết bị ngoại vi 5. Tổng quan về hệ điều hành bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 2
1.1. Giới thiệu Tin học là gì? – Là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp, các quá trình xử lý thông tin một cách tự động trên các phương tiện kỹ thuật (chủ yếu là máy tính điện tử) Phần cứng (hardware) – Là những thiết bị vật lý về mặt cơ khí, điện tử (như vi mạch, dây nối, bộ nhớ…v.v) cấu tạo lên máy tính. Phần cứng xử lý thông tin ở mức cơ bản nhất là mức tín hiệu nhị phân (0 | 1) Phần mềm (software) – Là các chương trình điều khiển hoạt động của phần cứng máy vi tính. Phần mềm chỉ đạo việc xử lý dữ liệu. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 3 1.2. Thông tin – Biểu diễn và xử lý thông tin Thông tin (Information): – Là một khái niệm trừu tượng, bao gồm những dữ kiện về đối tượng tại một thời điểm cụ thể. Thông tin giúp con người nhận biết, hiểu và có sự đánh giá của bản thân về đối tượng. Dữ liệu (Data): – Là Thông tin đã được mã hoá theo một quy tắc nào đó. Máy tính chỉ xử lý được dữ liệu đã mã hoá ở dạng nhị phân (các bit 0, 1). – Đơn vị đo dữ liệu: • Bit Byte KB MB GB TB PB bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 4
1.2. Thông tin – Biểu diễn và xử lý thông tin (tt) Mã hoá thông tin trong máy tính – Muốn máy tính lưu trữ, xử lý được thông tin, thông tin phải được biến đổi thành các tín hiệu điện, các tín hiệu điện này tương ứng với 2 trạng thái 0 và 1 (đóng mạch/hở mạch). Các biến đổi như vậy gọi là mã hoá thông tin – Mã hóa thông tin ở dạng văn bản đơn giản (các ký tự) người ta dùng bảng mã ASCII gồm 256 (= 28) ký tự đánh số từ 0 – 255. Mỗi ký tự theo bảng mã ASCII tương ứng với 1 Byte trong bộ nhớ máy tính. – Trong bộ mã Unicode người ta dùng 2 hoặc 3 byte để mã hoá 1 ký tự Bộ mã Unicode có thể biểu diễn được các ký tự của mọi ngôn ngữ trên thế giới. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 5 1.2. Thông tin – Biểu diễn và xử lý thông tin (tt) Xử lý thông tin gồm 5 quá trình : – Thu nhận thông tin: nạp, ghi nhớ thông tin. – Tìm kiếm thông tin: – Biến đổi thông tin: Xử lý biến đổi thông tin đã có tạo ra thông tin mới – Truyền thông tin: thông tin được đưa từ đối tượng này sang đối tương khác – Lý giải, suy luận thông tin: bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 6
1.3. Các hệ đếm Hệ đếm – Là tập các ký hiệu và quy tắc để biểu diễn độ lớn của các số. Các hệ đếm – Hệ đếm La Mã: Là hệ đếm không phụ thuộc vị trí. Sử dụng các chữ cái I, V, X, L, C, D, M… để biểu giá trị số cụ thể. – Hệ đếm thập phân: sử dụng 10 ký hiệu số 0, 1, …,9. Một vị trí ở hàng bất kỳ trong hệ đếm thập phân có giá trị bằng 10 đơn vị của hàng bên phải gần nhất. – Hệ đếm nhị phân: Chỉ dùng 2 ký hiệu (0 và 1) để biểu diễn các số – Hệ đếm hecxa: sử dụng 16 ký hiệu 0, 1, 2,…,9, A, B,…F để biểu diễn các số bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 7 Chuyển từ cơ số 2 sang cơ số 10 (anan-1…a0)2 = an.2n + an-1.2n-1 +…+ a0.20 Ví dụ: – 0B = 0; 10B = 2 – 1001B = 1.23 + 0.22 +0.21 + 1.20 = 9 bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 8
Chuyển từ cơ số 10 sang cơ số 2 D = số cần chuyển Chia D (chia nguyên) liên tục cho 2 cho tới khi kết quả phép chia = 0 Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại Kết quả: 1011 bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 9 Chuyển từ cơ số 10 sang cơ số 2 (tt) Phần nguyên – Chia liên tiếp cho 2. – Viết phần dư theo chiều ngược lại. Phần thập phân – X = phần thập phân. – Nhân X với 2 kết quả: • Phần nguyên (0,1) • Phần thập phân – Lặp lại từ bước đầu, đến khi muốn dừng hoặc kết quả=0. – Viết các phần nguyên theo đúng thứ tự được kết quả. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 10
Chuyển đổi cơ số 16 và cơ số 10 Từ hệ 10 hệ 16 – Thực hiện chia liên tiếp cho 16. – Lấy phần dư viết ngược lại. Từ hệ 16 hệ 10 – (anan-1…a0)H= an.16n + an-1.16n-1 +…+ a0.160 bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 11 Chuyển đổi cơ số 16 và cơ số 2 Một chữ số hệ 16 tương đương 4 BIT của hệ Nhị phân – 1H = 0001B – FH = 1111B Xem bảng chuyển đổi các hệ bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 12
Đổi hệ 16 hệ 2 Căn cứ vào bảng chuyển đổi, thay thế 1 chữ số của số hệ 16 bằng 4 bit nhị phân. Ví dụ: – CH = 1100B – 7H = 0111B C C7H = 1100 0111B C bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 13 Đổi hệ 2 hệ 16 Nhóm 4 bit một từ phải sang trái rồi căn cứ vào bảng chuyển đổi, thay thế bằng chữ số tương ứng trong hệ 16. Ví dụ: 1111100B = 0111 1100B = 7CH C bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 14
Bài tập Diễn giải vì sao có những kết quả chuyển đổi dưới đây: 11910 011101112 77h 23110 111001112 E7h 9910 011000112 63h 21310 110101012 D5h 16810 101010002 A8h 17310 101011012 ADh 13710 100010012 89h bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 15 Bài tập (tt) Hãy đổi các số sau sang hệ nhị phân và hệ hex • 245.687510 • 321.12358 • 426.37510 Hãy đổi các số sau sang hệ thập phân • 216.3516 • A2.616 • 4F6A.1E16 • 101110110.1010112 bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 16
Lịch sử phát triển của máy tính Các thế hệ máy tính – 1945 – 1954, Thế hệ số 1 (first generation) • Bóng đèn chân không (vacuum tube) • Bìa đục lỗ • ENIAC: 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 100.000 phép tính/giây. – 1955-1964, thế hệ số 2 • Transitor • Intel transitor processor – 1965-1974, thế hệ số 3 • Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC) – 1975 - nay, Thế hệ 4 • LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI). bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 17 Lịch sử phát triển của máy tính Một số mốc lịch sử quan trọng – Trước công nguyên: Bàn tính gảy ở Trung Quốc. – 1642: Bàn tính cơ của Pascal (phép + và - ). – 1670: Bàn tính cơ học của Leibniz (các phép tính thông dụng) – 1842: Máy tính có thể lập trình được của Charles Babbage. – 1890: Herman Hollerith thiết kế hệ thống có thể lưu thông tin trên bìa đục lỗ đọc ra bằng tế bào quang điện, thành lập công ty IBM. – 1946: Máy ENIAC của Mỹ giá 500.000$ với 18000 bóng đèn điện tử. – 1958: Máy tính đầu tiên sử dụng công nghệ bóng bán dẫn transistor (IBM 7090). – 1964: Máy tính đầu tiên sử dụng IC (IBM 360). – 1976: Hãng DEC giới thiệu máy VAX 11/780. – 1981: IBM giới thiệu máy vi tính PC. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 18
Phân loại máy tính Microcomputer/Personal Computer (PC) Minicomputer – Nhanh hơn PC 3-10 lần Mainframe PC Mini – Nhanh hơn PC 10-40 lần Supercomputer – Nhanh hơn PC 50-1.500 lần – Phục vụ nghiên cứu là chính – VD:Earth Simulator Super Mainframe (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF). Laptop Computer. Handheld Computer: Pocket PC,Palm, Mobile devices. Handheld Laptop bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 19 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT Screen Monitor Floppy disk Optical Disk Case Key board Mouse bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 20
Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU Bộ nhớ RAM Card mở rộng – Sound Card – Modem Card – Video Card – NIC Cổng kết nối ngoại vi bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 21 Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU Bộ nhớ RAM Card mở rộng – NIC – Video Card Cổng kết nối ngoại vi bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 22
Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Khe cắm cáp dữ liệu Khe cắm Card Lá tản nhiệt mở rộng Khe cắm RAM Đế cắm CPU Cổng ngoại vi nối tiếp Cổng ngoại vi chuột, bàn phím Jack cắm màn hình bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 23 Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Bộ xử lý trung tâm (CPU) – Đơn vị điều khiển (CU – Control Unit) – Bộ số học & Logic (ALU – Arithmetic Logic Unit) – Bộ nhớ (Memory) Input Devices (các thiết bị vào) – Keyboard, Mouse, Scanner, Microphone…v.v. Output Devices (các thiết bị ra) – Monitor, Printer, Speaker, Projector….v.v. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 24
Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU – Central Processing Unit – Control Unit : Thực hiện 4 thao tác cơ bản. • Fetch: Nạp chỉ thị (Instruction) hoặc dữ liệu từ bộ nhớ. • Decode: Giải mã chỉ thị thành lệnh. • Execute: Thực thi lệnh. • Store: Lưu kết quả của lệnh vừa thực thi vào bộ nhớ. – Arithmetic Logic Unit • Phép toán số học: + - x ÷ • Phép toán so sánh: < > = • Phép toán luận lý: and, or, not bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 25 Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Chu kỳ máy (Machine Cycle) – Instruction time: (1) và (2) – Execution time: (3) và (4) Cách tính tốc độ CPU – Tốc độ của CPU được tính bằng số triệu lệnh xử lý được trong 1 giây – Đơn vị đo tốc độ CPU là MIPS (Millions of Instructions Per Second) bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 26
Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU không sử dụng kỹ thuật Pipelining CPU sử dụng kỹ thuật Pipelining bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 27 Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Đồng hồ hệ thống (System Clock) – Đồng bộ mọi hoạt động của máy tính – Mỗi tick là một chu kỳ đồng hồ – Đơn vị tính = Herzt (Hz) 1 MHz (Mega Herzt) = 1 triệu tick đồng hồ hệ thống. 1 GHz (Giga Herzt) = 1 tỉ tick đồng hồ hệ thống. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 28
1.5. Tổng quan về hệ điều hành Khái niệm – Một hệ điều hành là một thành phần quan trọng của mọi hệ thống máy tính. Một hệ thống máy tính có thể được chia thành bốn thành phần: Phần cứng, Hệ điều hành, Các chương trình ứng dụng và Người dùng bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 29 Tổng quan về hệ điều hành (tt) Nhiệm vụ của Hệ điều hành – Điều khiển và quản lý trực tiếp các phần cứng (mainboard, VGA card, sound card…v.v) – Thực hiện các thao tác cơ bản: đọc/ghi file, quản lý file …v.v – Cung cấp hệ thống giao diện sơ khai cho các ứng dụng khác. – Cung cấp hệ thống lệnh cơ bản để người dùng điều hành máy. – Cung cấp mộ số dịch vụ cơ bản: (WebBrowser, NotePad, Calculator…v.v) bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 30
Tổng quan về hệ điều hành (tt) Các thành phần cơ bản của HĐH – Hệ thống quản lý tiến trình (Processes management system). – Hệ thống quản lý bộ nhớ (Memory management system). – Hệ thống quản lý nhập xuất (Input/Output System). – Hệ thống quản lý tập tin (File sytstem). – Hệ thống bảo vệ (Security system). – Hệ thống dịch vụ lệnh (Command Services system). – Hệ thống quản lý mạng (Networking system). bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 31 Tổng quan về hệ điều hành (tt) Phân loại hệ điều hành – Dưới góc độ loại máy tính • Hệ điều hành máy MainFrame • Hệ điều hành máy chủ (Server) • Hệ điều hành dành cho máy nhiều CPU • Hệ điều hành máy tính cá nhân PC • Hệ điều hành dành cho máy PDA – Dưới góc độ người sử dụng • Hệ điều hành đơn nhiệm • Hệ điều hành đa nhiệm một người dùng • Hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 32
Tổng quan về hệ điều hành (tt) Market share Số liệu thống kê bởi http://www.netmarketshare.com ngày 30/8/2015 bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 1 33 Hệ điều hành MS-DOS Giới thiệu Các đặc trưng Các khái niệm cơ bản Các lệnh thông dụng trong DOS bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 34
Giới thiệu hệ điều hành MS-DOS MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) ra đời năm 1981 do Bill Gate và Paul Alen phát triển. Đã từng rất phổ biến trong suốt thập niên 1980, và đầu thập niên 1990, cho đến khi Windows 95 ra đời. Phát triển đến phiên bản 6.22 Là tiền thân của HĐH Windows nhiều tư tưởng và quy định của DOS vẫn áp dụng trong Windows. bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 35 Các đặc trưng của DOS Là hệ điều hành đơn nhiệm. Có giao diện dòng lệnh (command-line). Có thể chạy các trương trình ở chế độ nền khi áp dụng kỹ thuật “thường trú” . Chiếm dung lượng nhỏ với 5 file cơ bản: – IBM.SYS – IO.SYS – COMMAND.COM – MS-DOS.SYS – CONFIG.SYS bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 36
Các khái niệm cơ bản trong DOS File (tệp tin / tập tin) Directory (thư mục) Drive (ổ đĩa) Path (đường dẫn) Command (lệnh) bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 37 Các khái niệm cơ bản trong DOS (tt) File (tập tin / tệp tin): – Định nghĩa: Tập các byte thông tin được đặt tên, được lưu trong các thiết bị lưu trữ (đĩa cứng, đĩa mềm, CD,..v.v.). – Đặc điểm • Byte cuối cùng trong dãy các byte của file có mã 255. • Độ lớn của file = số byte của file. • Tên file là 1 dãy các ý tự được đặt theo quy tắc do hệ điều hành quy định. Theo quy tắc của DOS và Windows thì: – Tên file gồm 2 phần phân cách nhau bởi dấu chấm “.” – Không được dùng các ký tự sau để đặt tên: \ / : * ? " < > | – Ví dụ: baitap.cpp anhvui.gif baocao.doc bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 38
Các khái niệm cơ bản trong DOS (tt) Thư mục (Directory) – Định nghĩa: Là file đặc đặc biệt không chứa các byte thông tin cụ thể mà chứa các file hoặc các thư mục con khác cho phép người dùng tổ chức lưu trữ thông tin theo chủ đề dễ dàng quản lý hơn. – Quy ước của DOS: • Tên thư mục viết hoa toàn bộ. • Không sử dụng phần mở rộng đối với tên thư mục. – Ví dụ: BAITAP TINHOC VANBAN bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 39 Các khái niệm cơ bản trong DOS (tt) Cây thư mục(Directory tree): là tập các BAITAP thư mục mẹ và thư mục con được tổ chức theo dạng cây. TINHOC Theo quy ước của DOS và Windows: thư mục con được viết sau thư mục mẹ CANBAN một dấu xổ phải “ \ ” (backslash) Ví dụ: NANGCAO BAITAP\TINHOC\NANGCAO BAITAP\TOAN TOAN BAITAP\TOAN\DAISO DAISO GIAITICH VATLY bangtqh@utc2.edu.vn Tin học đại cương - Chương 2 40