Giáo trình tin học cơ sở tái bản lần 5

Thông tin và xử lýthông tin: trình bày các khái niệm cơ sở của tin học như dữ liệu, thông tin, hệ đếm, phần cứng và phần mềm máy tính.... Trong phần này các tác giảcũng giới thiệu một số

ÌTIIN _ Ei A J III’ HOC :

_Use Automatic Scaling

□ ShowIteratioriBesdts

(•’Keep Solve- 5c*jaor]

TS NGUYỄN NGỌC CƯƠNG (Chủ biên)

Mã số: GD 06HT15

LỜI NÓI ĐẦU

Tin học ngàycàng được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong mọi lĩnh vực của Đời sống và Xã hội Để cung cấp cho bạn đọc những kiến thứccơ bản về tin học, NXB Thôngtin và Truyền thông

An ninh Nhândân) làm chủ biên Cuốn sách dãđượcxuất bản nãm 2010 và tái bản lần 1 năm 2011, tái bản lần 2 năm 2012, tái bản lần 3 năm 2013, tái bản lần4 năm 2014.

đại học của Học viện An ninh Nhân dân Mục tiêu của môn học là trang bịcho học viên những kiến thức cơ bản về Tin học, cấu trúc máy tính, hệ điều hành, mạng máytính và Internet, trong đóchú trọngcác kỹ năngvề tin họcvăn phòng, hệ quản trị cơ sở dữ liệu.

Do đặc thù của Học viện là đào tạo các sỹ quan an ninh nên ngoài các kiến thức tin học chung như các trường đại học khác,

chương trình môn họo còn phải đáp ứng cáo kiến thức tin học

ứng dụng trong công an như: chứng cứ điện tử và phương pháp phụchồi an toàndữ liệu, kỹ thuật sỏ dụng Internet an toàn.

Phần 1. Thông tin và xử lýthông tin: trình bày các khái niệm cơ sở của tin học như dữ liệu, thông tin, hệ đếm, phần cứng và phần mềm máy tính.

Phần 3. Tin họcvăn phòng: giới thiệu tương dối toàn diện về hệsoạn thảo Microsft Word, bảng tính dữ liệu Microsft Excel, hệ quản trịcơsở dữliệu MicrosoftAccess.

cứ điện tỏ, qui trình thu thập, phục hồi dữ liệu điện tử và phương pháp phân tích Trong phần này các tác giảcũng giới thiệu một số công cụ phục hồi dữ liệu điện tử trên đĩa từ máy tính, điện thoại di độngvà thiếtbị có bộ nhớ kỹ thuật số.

Hy vọng cuốn sách sẽ thực sự hữu ích đối với các Học viên Học viện An ninh Nhân dân, Học viện Cảnh sát, còn là tài liệu tham khảo cần thiết cho các cán bộ giảng dạy, sinh viên các trường đại học cũng như các kỹ sư, kỹ thuật viên chuyên ngành Công nghệ Thôngtin.

Nhà xuất bản xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc và rất mong nhận được ý kiến đóng gópcủa quý vị Mọi ýkiến đóng góp

- Số 9, ngõ 90, phố Ngụy Như Kon Turn, quận Thanh Xuân,

e-mail: nxb.tttt@mic.gov.vn hoặc gửi trực tiếp cho tác giả theo

Chương 1

THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN

1.1 THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN

1.1.1.Khái niệm vé thôngtin(Informations)

Đối với chúng ta, thông tin là một khái niệm rất quen thuộc và được sử dụng hàng ngày Thông tin giúp con người hiểu tốt hơn về đối tượng màmình quan tâm, nhằmđưa ra các giải pháp giải quyết vấn đề một cách tối ưu trong những điều kiện có thể Trong tin học, thôngtin được định nghĩađơn giản như sau:Thông tin là tất cả những gì đem lại

Bản thân thông tin không phải là một thực thể vật chất, nghĩa là không mang năng lượng nội tại, nhưng khi được tham gia vào các quá trình hoạt động của con người, nó lại thểhiện khả năngvật chất của mình, tức là góp phần làm gia tăng năng lượng, mà với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và kỹ thuật truyền thông hiện đại, độ gia tăng đó ngày càngtrở nên đáng kể, thậm chí còn vượtxa dự kiến của con người.

Thông tin mang lại cho chúng tasự hiểu biết, làm tăng kiến thức (do vật mang tin đem lại) về một sự vật, một hiện tượng hay một quá trình nào đó Vật mang tincóthê’ có nhiều dạngthức khác nhau song lượng kiến thức mà nó hàm chứa lại là không đổi Giá trị của lượng thông tin nhận được còn phụ thuộc trực tiếp vào đối tượng nhận tin Cụ thể là trước cùng một tin, không phảiđối tượng nhận tin nào cũng thu được một lượng thông tin như nhau; kết quá còn phụ thuộc vào nhiều yếu tô' liên quan đến tin đó.

6 Giáo trình Tin học cơsờ

Thông tin luôn tồn tại khách quan Thông tin có thể tạora, phát sinh,truyểnđi, lưu trữ, chọn lọc Thông tin cũng có thể bị méo mó, sai lệch do nhiềuhaydo người xuyêntạc.

Thông tin không đồng nhất với tín hiệu Cùng một thông tin có thể được thể hiện bằng cáctín hiệu khác nhau Ví dụ:Tiếng đại bác có thể là tín hiệu chiến tranh, nhưng cũng có thể là tín hiệu chào mừng một nguyênthủquốc gia.

1.1.2.Dữ liệu (data)

Dữ liệu sau khi tậphợp lại và xử lý sẽ cho ta thông tin Nói cách khác dữ liệulànguồn gốc, là vậtmang thôngtin, làvật liệusản xuất ra tin Thông tin chứa đựng ý nghĩa còndữ liệu là cácdữ kiện không có cấu trúc vàkhông có ý nghĩa rõ ràng nếu khôngđượctổ chức và xử lý Cùng một thông tin có thể được biểu diễn bằng những dữ liệu khác nhau Dữ liệu có nguồn gốc tự nhiên không có tính quy ước còn dữ liệu do conngười tự đặtrađể mã hóa thông tinthì phải cóquy ướcvề cách biểu diễnthôngtin.

được biểudiễn bởi 1, còn trong hệ đếm La-mã thì lạidùng ký hiệu I Mỗi dữ liệu có thể được thể hiênbằng những tín hiệu vật lý khác nhau Cũng là gật đầu, đối với nhiều nước trên thê' giới là tín hiệu thê’ hiện sự đổng tình, nhưng ngược lại đối với người Hy Lạp gật đầu để biểu lộsự bất đồng.

Mỏi tín hiệu có thể dùng để thể hiên các thông tin khác nhau Nâng ly rượu, chúc mừng ngày vui của lứa đôi nhưng cũng co thể để giã từ, gợi nhớmối tình một thuở.

Dữ liệucónhiều dạng khác nhau, cóthểlà:

• Tín hiệu vật lý (physical signal): tín hiệu điện, tín hiệu sóng điện-từ, tín hiệu ánh sáng,tín hiệu âm thanh, nhiệt độ, áp suất • Cácsố liêu (number) là dữ Eệu bằng sô'mà ta đã quen với tên gọi sô' liệu Đó là các sô' liệu trong các biểu bảng tính toán, thống kê,tài chính

Chương I: Thôngtin và xử lý thôngtin 7

• Các ký hiệu (symbol) như các chữ viết (character) và các ký hiệu khắc trên tre, nứa, đá, trênbia, trênvách núi

• Văn bán, chữ viết(text, character): sách báo, truyện, thông báo, thông tư, công văn

• Âm thanh (sound): tiếng nói, âm nhạc,tiếng ồn • Hình ảnh (image): phim ánh, tivi, camera, tranh vẽ • Đổhọa(graphic)

•

Với sự bùng nổ của thông tin, núi dữ liệu ngày càng khổng lổ Người ta ước tính: lượng thông tin trên thê' giới cứ sau 20 tháng lại tăng gấp đôi Yếu tố thành công trong mọi lĩnh vực hoạt động ngày nay là việc biết sử dụng thông tin một cách có hiệu quả Điều đó có nghĩa là từ các dữ liệu sẩn có, phải tìm ra được những thông tin tiềm ẩn có giá trị mà trướcđó chưađược phát hiện, tìm ra những xu hưởng phát triển và những yếu tô' tác động lên chúng Thực hiện các công việc đó chính là thực hiện quá trình phát hiện tri thức trong cơ sở dữ liệu {Knowledge Discovery in Database-KDD) mà trong đó kỹ thuật cho phép ta lấy được các tri thức chính là kỹ thuật khai phá dữ liệu

1.1.3 Độ đo thông tin

Thông tin có liên quan chật chẽ đến khái niệm về độ bất định Mõi dóilưựngchưa xắcđịnh hoàn toàn đềucó một dọ bat định náo đó Tính bất định này chưa cho biết một cách đích xác và đầy đủ về đối tượng đó Độ bất định sẽ giảm đi khi nhận thêm thông tin và có liên quan chật chẽ đến khái niệm xác suất - độđo khả nãng có thể xảy ra của sựkiện(biến cố) Nếu một biến cô' không bao giờ xảy ra, xác suất của nó có giá trị bằng 0 Nếu có một biến cô' chắc chắn xảy ra, xác suất của nóbằng 1 Đại lượngxácsuất có giátrị đoạn [0,1],

Người tacó thể định lượng tin tức bằng cách đo độ bất định của hành vi, trạng thái Xác suất xuất hiện của tin càng thấpthì lượng tin càng cao Năm 1948, c Shannon đưa ra công thức sau để xác định độ bất định của sự kiện (tính lượng tin) gọilà Entropi:

8 Giáo trình Tin học cơ sờ

H = XPilog2(Pj) i=l

Trong đó Pị là xác suất xuất hiện sự kiện i của hệ, hệ có n khả năng khác nhau Vídụ: khi gieo xấp ngửađồngxu, lượng tin xuất hiện mặt ngửa sẽ là:

H = log2(l/2) = 1

Tin tứcchỉ xuất hiện khi tối thiểu có hai trạng thái, haikhả năng Do vậy trường hợp hai trạng thái (xấp, ngửa của đồng xu) đã cho ta đơn vị đo thông tin H = 1 bit Lượng thông tin chứatrong một bít là vừa đủđể nhận biết một trong hai trạngthái có xác suấtxuất hiện như nhau Tại mỗi thời điểm trong một bit chỉ lưugiữ được hoặc làchữ sô' 0 hoặc là chữ sô' 1 Từ bit là từ viết tắt của Binary Digit (chữ sô' nhị phân) Trong tin học ta thường dùng một sô' đơn vị bội của bít như

1.1.4.Mã hóa thông tin

Trong xử lý thông tin tựđộng, dạng mã quan trọng được dùng là dạng mã nhị phân Thông tin được mã hóa trên bảng chữ cáigồm hai ký hiệu làchữsô' 0 và chữ sô' 1 Ví dụ, với bảng chữ mã chuẩn của Mỹ ASCII (American Standard Code forInformationInterchange), mỗi ký tự (chữ cái, chữ sô', dấu, ký hiệu đặc biệt) tương ứng với một mã 8bít (dãy liêntiếp 8 chữ sô' 0 và 1).

Toàn bộbảng mã ASCIIcó 128 ký hiệu được mãhóa, trong đó có: • 26chữcái La-tinhinthường (a, b, c X, y,z)

• 26chữcái La-tinhin hoa (A, B,c, ,x,Y,Z)

Chương1: Thông tin vàxử lýthông tin 9 • 10chữ sớthập phân

• 10 kýtự toán học thông dụng (+, *, /, =, >,<) • Các dấu chínhtả (,),%,#, &.

• Một số ký hiệu điều khiển,ví dụ CR dùngđể điều khiển máy in chuyênđến cột đầu tiên của dòng in.

Bảng mã ASCII mởrộng có256 ký tự đượcmãhóa Mỗimã của ký tựlà một từ 8 bít Mỗi mã ký tự được lưu trữ trong một byte Mỗi nước cómột bảng mã riêng Thường cácbảng mã đóbao gồm ASCII và phần mở rộngdùngđể cài đặtcácký tự riêng cúa mỗi nước(bảng 1.2).

• Chữ cái hoa và chữ thường chênh nhau một khoảng là 32 Mã chữcái ‘A’ là 65 thì mã chữcái ‘a’ là97 = 65 + 32.

• Cụ thê’ làmãnhịphân cho chữ cái: • ‘A’ sẽ là 40H = 0100 0000 • ‘a sẽ là 61H = 0110 0001

• Cònchữ số ‘0’ sẽcómã là 30H = 0011 0000

• Các mã từ 0 đến 31 được dùng đê mã hóa các ký tự điều khiển Mã số 127 cũng là mã điều khiển, không biểu diễn ký tựđọcđược.

10 Giáo trìnhTin học cơ sở

• Mã 27, ESC (thoát khỏi): có nhiều tác dụng được quy ước cụ thể trong từng trường hợp

1.1.5 Chu trình xử lý thôngtin

Quá trình xử lý thông tin bằng máy tính hay bằng con người có thể được minh họatheo qui trình:

Trước tiên ta phải đưa dữ liệuđầu vàonào đó vào máy tính thông qua các thiết bị vào như bàn phím, máy quét ảnh, sau đó máy tính hoặcbản thân chúng tasẽthực hiện quá trình xử lý để lấyra thông tin Thôngtin rasẽ được đưa ra dưới dạng dữ liệu ra thông qua màn hình, máy in, máy vẽ Ngoài ra dữ liệu vàovà ra cũng như quá trình xử lý đềucần phải lưu trữ lại để dùngtiếp cho cáclần sau Quá trình đó gồm các công đoạn chính như hình 1.1:

VÀO - xử LÝ - RA VÀ LƯU TRỮ (Input - Processing - Output and storage)

Xử lý thông tin bao gồm nhiều quá trình xử lý dữ liệu để lấy ra thông tin phục vụ theo ý muốncủa con người Có thể kể ra một số quá trình đó như sau:

thành và chính xácnhất.

thể bị sai lệchdonhiễu đường truyền,cự ly truyền, kỹ thuật truyềnnên cần phải lọc nhiễu để khôi phục lại tin tức trung thực ban đầu Mặt khác qua quá trình lọc, tacó thể lấy những thông tin cần thiết trong hàng loạt các thông tin dư thừa.

Chương 1:Thông tinvà Altlý thòng tin 11

Máy tính điện tử (MTĐT) là công cụ xử lý thông tin tự động, không cần sự tham gia trực tiếp cứa con người Tuy nhiên, MTĐT không thê’ quyết định được khi nào thì phãi làm gì, mà phải tuân theo một tập hợp lệnh (chương trình) định sẩn do con người đề ra và được lưu trữ trong bộ nhớ của máy Chương trình đó sẽ thay thế con người điều khiển MTĐT làm việc.

- Trước hết đưa chương trìnhcần thực hiện (do người lập sẵn) vào bộ nhớ củamáy

- Máy bắt đầu xử lýdữ liệu nhập từ môi trường ngoài vào bộ nhớ (thôngquamột thiết bị nhậpdữliệu)

- Máy thaotác dữ liệu,ghikết quảtrong bộ nhớ.

- Đưa kếtquả từ bộ nhớ ra môitrường ngoài (thông qua một thiết bị xuấtdữliệu)

Trước đây khi thông tin còn ít và chưa phức tạp thì con người có thổ tự xử lý được Song ngày nay với sự bùng nổ của thông tin, nếu không có MTĐT chắc chắn chúng ta khó có thể xử lý nổi những bài toán quản lý phức tạp MTĐTra đời đã giúp con người xử lý thông tin một cách tự động và hợplý, đặc biệt nhiều hệ trợ giúp quyết định với các công cụ khai tuyển dữ liệu và phát hiện cơ sởtri thức đã giúp các nhà lãnh đụo và quản lý cóthẻ chọn phương án lới ưu, giúp cho viẹc giải quyết các bài toán đặt ra một cách tốt hơnvà hiệu quả hơn.

1.1.6.Khái niệm tinhọc và côngnghệ thòng tin

Tin học (Computer Science): là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, các công nghệ và các kỹ thuật xửlý thông tin một cách tự động.

Khía cạnh khoa học của tin học chính là phương pháp, còn khía cạnh kỹ thuật cua tin học chính là công nghệ chế tạo các thiết bị MTĐTcũng nhưsản xuất racác chương trình phần.mềm(software) hệ thống và ứng dụng.

12 Giáotrình Tinhọccơ sớ

Một thuật ngữ khác bao quát hơn và chính xác hơn đó là Công nghệ thông tin (Information Technology).

1.2 CẤU TRÚC MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

1.2.1.Cấu trúc chung của máytính điện tủ

Hệ thống máy tính nói chung (xemhình 1.2), bao gồm:

• Khối xửlý trung tâm: CPU

• Bộnhớ ngoài: đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa CD.

Chương 1:Thông tin vàxửlý thông tin 13

• Các thiết bị vào: bàn phím, chuột, máy quét • Cácthiết bị ra: màn hình, máy in, máyvẽ.

1.2.2.Khôi xửlý trung tâm CPU

CPU (Central Processing Unit) là bộ chi huy của máy tính, ởđó diễn ra việc xử lý thông tin và điều khiển toàn bộ hoạt động của MTĐT CPU có nhiệm vụ thực hiện các phép tính sô' học và logic, đồngthờiđiều khiển các quá trìnhthực hiện các lệnh CPU cócác đặc trưng sau:

• Tốc độxửlý: làcác phép xứ lýthực hiện trong 1 giây Các máy vi tính ngày nay có tốc độ xứ lý hàng trăm, thậm chí đến tỷ

Lệnh bao gồm hai phần: mã lệnh và địa chỉ

những việc hoặc nhữngthao tác mà CPUcần phải thực hiện.

xác định địa chi của 0 nhớ chứa toán hạng (dữ liẹu), trong đó toán hạng là đối tượng tác động lệnh.

CPU có ba bộ phận chính: khối tính toán số học và logic, khối điều khiển và mộtsố thanhghi.

Khối ALU (Arithmetic-Logic Unit) thực hiện hầu hết các thao tác, cácphéptính quan trọng của hệ thống, đó là các phép tính sô' học (cộng, trừ, nhân, chia); các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR); các phéptính quan hệ: (so sánh lớn hơn>, nhỏ hơn<, bằngnhau =, )

14 Giáo trình Tin học cơ sở

Khối điều khiển (Control Unit) quyết định dãy thao tác cần phải làmđối với hệ thống bằng cách tạo ra các tín hiệu điều khiểnmọi công việc Khối điềukhiển không tự thực hiện các lệnh màhướng dẫn các bộ phận khác của hệ thống thực hiện các lệnh của chương trình được lưu trữ Nói cách khác, cu có chức năng giải mã lệnhvà từ đó tạora các tín hiệu điềukhiển hoạt độngcủa cácđơn vị chức nàng khácở bên trong và bên ngoài CPU nhằmthực thi được lệnh hiện hành, cu điểu khiển thực hiện các vithao tácthực hiện lệnh theo nhịp của xung đồng hồ Clock.

Các thanh ghi làm nhiệm vụ bộ nhớtrung gian cho các lệnh và dữ liệu Các thanh ghi là các vùng nhớ tạm thời hỗ trợ việc chuyển giao thông tin và các phép toán sô' học và logic Các thanh ghi được gắn chặt vàoCPU bằng mạch điện tửvới những chức nãng cụ thể, chuyên dụng nên tốc độ trao đổi thông tin là cực kỳ lớn và các câu lệnh làm việc vớithanh ghi được viết ra cũng cực kỳđơn giản.

dụng như:

chứa dữ liệu CPU đọc từ bộ nhớ hoặcghi ra bộ nhớ '

chỉ ô nhớhiện thời CPU đang truy nhập, tức là cho biết một lệnh cho trước hay một dữ liệu được ghi ở đâu trong bộ nhớ Mỗi vùng ghi trong bộ nhớ được gọi là một địa chỉ Các thanh ghi lưu giữcác dữ liệu liên hệ trực tiếp với các thao tác đang thực hiện, trong khi đó, bộ nhớtronglưugiữ các dữ liệu sẽ được dùng trong tương laigần, còn bộ nhớphụ thì giữnhững dữliệu cần dùng sau này khi thực hiện cùng mộtchươngtrình.

phéptính hoặckếtquảcủa phép tính.

Chương 1: Thông tin và xử lý thôngtin 15

phép tính, đại diện cho nhóm thanh ghi ẩn, loại thanh ghi không chịu tác độngtườngminh cúalệnh.

phép tính sau khi thực hiện lệnh Thanh ghi cờ tạo ra mối quan hệ logic giữa cáclệnhđượcthực hiện trong chương trình:

Cờz - Zero: nếu kết quả phép tính là 0 thì z = 1 Cờs- Sign: nếu kết quả phép tínhlà âm thì s = 1 Cờ c -Carry: nếu kết quả phéptính có nhớ thìc = 1

CPU được gắn với một bộ daođộng thạch anh thườngđược gọi là đồng hồ hay bộ tạo xungnhịp CPU điều khiển toànbộ côngviệctheo mộtnhịp chuẩn của xung đồnghồ Tầnsố đồng hồcàng lớn, máy chạy

Các bộ phân nói trên được thiết kế trong một vi mạch Có hai hãng chính sản xuấtbộvixử lýlà Intel và Motorola.

Các bộ vi xử lý như Intel 8085, 8088, 80286, 80386, 80486 được dùng trong máy vi tính thuộc họ IBM-PC Khi mua máy tính, ta cần quan tâm đến CPU của máy thuộc loại nào: 486, 586, Pentium III, Pentium IV Máy vi tính ký hiệu 586/133 nói lên tần sốđồng hồ (tốc độmáy) 133MHz.

Bộ nhớ là tập hợpcác ô nhớ theo một trật tựnhất định,mỗi ônhớ có một địa chỉ Địa chỉ là con sớ xác định vị trí của ô nhớ trong bộ nhớ Chức năng củabộ nhớ làchứa thông tin (chương trình vàdữ liệu có liên quan) Để đọc hoặc ghi mộtô nhớ nào đó, cần xácđịnhđịachỉ ônhớ đó và cầnmộttín hiệu điều khiển đọc - ghi bộ nhớ.

16 GiáotrìnhTin học cơ sỏ

Nội dung ô nhớđược đọc từ bộ nhớ vào thanh ghi đệm MBR của đơn vị xử lý trung tâm.

- CU đưa địa chỉ của ô nhớ cần ghi qua thanh ghi địa chỉ MAR ra BUSđịachỉ.

- CU đưa dữ liệu qua MBR raBUS dữ liệu.

- CU đưa tín hiệu điềukhiển ghiWR, dữ liệu từđơn vịxử lý trung tâmđượcghi vào bộ nhớ.

Bộ nhớ máytính cóhai loại chính: bộ nhớ trongvàbộnhớ ngoài

Bộ nhớtrong hay còn gọi là bộ nhớ trung tâm (main memory) là loạibộ nhớdùng để lưutrữ thông tin bao gồm dữ liệu và chương trình Bộ nhớ trong gắn liền với CPU để CPU có thể làm việc được ngay Đặc điểmcủabộ nhớ trong là:

- Tốcđộ trao đổithông tinvới CPU là rất lớn, - Dung lượng bộnhớkhôngcao.

Bộ nhớ trong thường được xây dựng với hai loại vi mạch nhớ cơ bản sau:

ROM chứacác chương trình hệ thống, nhằm kiểm tra cấu hình máy và khởi động máy Người sửdụng máy chỉ có thể' đọc thông tin trongđó, không canthiệpvà ghi vào đó được Ghi thông tin vào ROM được thực hiện tại nơi sản xuất do các chuyên gia thực hiện ROM-BIOS làloại bộ nhớ ROM chứachương trình vào/ra cơsở (Basic Input/Output System) Nhờ nó nên sau khi bật máy, máy đã biết làm cácthaotác cơ bản để vào/radữ liệu Khi mất điện hoặctắt máy, thông

RAM là bộ nhớ độngdùng để chứa dữ liệu trongquá trình xử lý thông tin trong máy Bộ xử lý thôngtin thường xuyênlấydữ liệu từ bộ nhớ trong để xử lý rồi lại.gửi thông tin vào đó hay nói cách khác, khi

Chương I:Thôngtinvà xửlý thôngtin 17

máy tính hoạt động ta có thể ghi thông tin vào và đọc ra một cách dễ dàng. Khi mất điệnhoặc tắt máy tlùthôngtin trong hộ nhớ RAMcũng

một địa chì, hệ thống máy tính trong quá trình thao tác sẽ truy nhập thông tin ghi trongcác ô nhớ thông qua địa chỉ củaô đó.

Các vùng nhớđối với mỗi lệnh và mỗi phần dữ liệu được nhận diện bởi một địa chỉ Bộ nhớtrong gồm một mảng các ô nhớ Mỗiô nhớ cóđộdàithường là 1 byte (hoặc có thể 2 byte) Mỗi ô nhớ đều có một địachỉ Số bít địachỉ quyết định dung lượng bộ nhớ Nội dung ô nhớ có thê’ thayđổi cònđịa chỉ thì cố định.

Ví dụ: bộ nhớ có20bít địa chi sẽ có dung lượng là230 =2lt,.2l,’.210 = 1GB Bộ nhớ có 12 bít địa chi sẽ có dung lượng là 2'2 = 22.2'" =4KB = 4096 ô nhớ.

Một mảng ô nhớ với độ dàiônhớlà 1 byte có 4 bitđịa chỉ sẽ có 16ô nhớ,khi đódung lượng bộ nhớ là 16 byte.

Bộ nhớ ngoài là các thiết bị lưu giữthông tin với khối lượng lớn, nên nó còn được gọi là bộ nhớ lưu trữ dung lượng lớn (Mass Storage) Bộ nhớ ngoài điển hình nhất là: Đĩa mềm (Floppy disk), đĩa cứng (Hard disk), băngtừ (Magnetic tape), USB và đĩa CD.

Thông tin ghi trên băng từ, đĩatừ có thê ghi và đọc được thường xuyên, máy tính cần dùng dữ liệu thông tin nào thì dữ liệu ấy mới đượcnạp vào bộ nhớtrong (bộ nhớ kiểu RAM)của máy Sosánh giữa bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoàita thấy:

- Dung lượng bộ nhớ ngoài cóthể rất lớn hơn so vớibộ nhớ trong

ROM(ví dụ20ms củađĩa cứng so với0.0001 ms = 100ns của RAM) Ta có thể ví bộ nhở ngoài là các cuốn sách, các sổ ghi chép, băng ghi hình Bộ nhớ trong (não người) nhớ cógiới hạn nên khicần phải “nạp” kiếnthức vàobộ nhớ trongđể xử lý cho nhanh.

■ĐẠI RỌC THÁI NGƯYêH TBƯNGTẨMHOC™

18 GiáotrìnhTinhọc cơ sở

Đĩa mềm là đĩa nhựa tròn, trên hai mặt đĩa phủ màng mỏng ôxít sắt từ, thông tin được ghi đọc vào đĩa theo các đường tròn đồng tâm (track) được đánh sốtừ ngoàivào tâm đĩa Trên các rãnh nàyphân đều thành 16 cung, gọi là sector, mỗi cung lại phân thành những khuông nhỏ mà đầutừ có thể ghi/đọc 1 bit Mỗi cungthường có thể chứa được 512 byte Hiện nay thông dụng nhất là đĩa mềm 3,5 inch với dung lượng 1,44MB Đĩaloại này có 80 rãnh/mặt đĩa, 18 sector/rãnh, nên sẽ códung lượng là80 X 512 X 2 = 737280 X 2 = 1,44MB.

Đĩa cứng có cấu tạo giống đĩamềm nhưng đĩa gắn với ổ đĩa tạo thành khối tách biệt với CPU Đặc trưng của đĩacứng là mật độ phủ ôxít sắt từ rất cao, có nhiều đầu đọc, ghi truy nhập đồng thời trên cả hai mặt đĩa Dung lượng củađĩacứng rất lớn, trên thị trườnghiện nay thường khoảng 40GB cho đến 80GB Tốc độ trao đổi thông tin giữa CPU với đĩacứng nhanh hơn nhiều so với đĩa mềm Ô đĩacứng được đặt tênlà C: và nếu có nhiều ổđĩa nối với CPU sẽ phải đặttên tiếp là D, E, F theo thứtự tăng dần của bảng chữ cái.

Bãng từ là một thiết bị lưu trữvới dung lượng lớn, từ 500MB đến 4GB Hiệnnay trên thị trường đã cónhững băngtừ códung lượng đến 320GB.

Các đĩa CD-ROM ngày nay được dùng phổ biếncho việc lưu giữ dữ liệu Dung lượng phổbiến hiện nay là 700MB Có cả những đĩacó thể ghiđược,rất thuận tiên cho việc sao lưu.

1.2.4 Ổ đĩa mềm (Floppy Drive)và USB

Là thiết bị để đọc và ghi thông tinlênđĩa Khi đọc hoặcghi thông tin lên đĩa, đĩa làm quay đĩa từ, trong khi đó đầu đọc của ổ đĩa chuyển động dọc theo bán kính đĩa để ghi hoặcđọc thông tintrên đĩa Khi đọc hoặcghi thông tintrên đĩa, cácđèn hiệu tương ứng với các ổ đĩa sẽ báosáng.

ChươngI:Thông tin và xử lýthông tin 19

1.2.5.Cácthiếtbị vào/ra (input-output devices)

Dùng để cung cấp dữ liệu cho bộ vi xử lý máy tính Thiết bị vào thông dụng là: Bàn phím (Keyboard), Chuột máy tính (Mouse), Máy

Chuột là một thiết bị nhập dữ liệu và ngày càng trở nên thông dụng Thông thường chuộtcó hai má (nút bấm) Nút trái thường dùng cho phẩn lớn các thao tác còn nút phải tùy theo phần mềm của các hãng sản xuất Microsoft sửdụng triệt để nút chuột phải để cho hiện các bảng chọn rút gọn tạo đường tắt đến các chức nâng và các ứng dụng Chuột củaMicrosoft hiện còn cóthêm bánh xe để dùng với các ứngdụng của Microsoft Office 97.

Ngoài bànphímvà chuột, tacòn có thể kể thêmcác thiết bị nhập dữ liệu khác như màn hình tiếp xúc, bút điện, thiết bị, thiết bị nhận dạng âm thanh, máy quét ảnh

Là phần đưa ra kếtquả nhập số liệu và tính toán, đưa racácthông tin cho conngười biết Thông dụng nhất là: màn hình, máy in, máy vẽ (plotter)

Màn hình có cấu trúc giống như màn hình của máy thu hình, là thiết bị để hiện thông báo, hình vẽ, văn bản, ảnh, đồ thị cho người dùng Màn hình dùng một loạt các ô vuông rất nhỏ gọi là các chấm (pixel) để hiển thị hình ảnh Số các chấm này càng nhiều thì độ phân giải màn hình càng lớn và khi đó ta thấy hình ảnh, màu sắc đẹp hơn,

20 Giáo trình Tin học cơ sở

sắc nét hơn cũng như ta có thể hiển thị nhiều thông tin hơn Những mànhình hiện nay có thểđặt độ phân giảiđến 800 X 600, 1024 X768, 1280 X 1024 hoặc cao hơn Tuynhiên khiđộ phân giải cao thì tốc độ xử lý bị giảm xuống Làm việc ởchế độ 640X 480 nhanh hơn ở chê' độ

1024X 768.

Màn hình được nôi với card màn hình, nó có nhiệm vụ dịch các tín hiệu máy tính thành dạng để nhận biết trên màn hình Card màn hình quyết định độphân giải màn hình Ví dụ màn hình có khả nãng phân giải cao nhưng card màn hình chỉ có thể tạo ảnhvới chế độ thấp hơn thì ta cũng chi nhận được hình ảnh ở độ phân giải đó Hiện nay, phần lớn card màn hình được tích hợp vào bo mạch chính (main board) Màn hình của máy tính xách tay do áp dụng công nghệ màn hình mỏng, nên độ dày của màn hình chỉcòn vài centimétvà thường là màn tinhthể lỏng.

Là thiếtbị thực hiện việcin dữliệu ra giấy Máy in có hailoại chủ yếu: Máy ingõ (impact), tiêu biểu là các máy in kim và máyinkhông gõ (non-impact) tiêu biểulà máy lade và ink-jet.

Máy in gõ hoạt động theo cơ chế giống như máy chữlà dùng búa gõ vào băng mực nằm giữa búa và giấy Phần lớn các máy in gõ tạo các ký tự từ các điểm củamột ma trận Người ta phân loại máy in gõ bằng sô' các điểm trên ma trận Thông thường chúng là9, 18 hay 25 điểm Sô' điểm càng nhiều thì ký tự in ra càng mịn Các máy in ma trận điểm có thể cho độ phân giải tới 360 dpi (điểm/inch) Tuy nhiên, in bằng máylade thì không bị nhòe mực nhưin bằngcácmáy in điểm và khảnăng in chất lượng cao hơn, nhanh hơnvà không ồn Các máy in lade càng ngày càng có độ phân giải cao, hình in ra càng mịn nhưng giá mua máy cũng đắt hơn.

Ngoàimàn hình vàmáy in, thiết bị đầu racòn phải kểđến đầu ra âm thanh, đầu ra tiếng nói vàMultimedia-Projector Đầu ra âm thanh nhưloa Muốn dùng âm thanh ra từ máytính,người ta phải dùng card

MPEG Đầu ratiếng nói được tạotừmộtphần mềm dịch dữliệu máy

Chương 1:Thông tinvà xứ lýthông tin 21

tính thành giọng nói Ví dụ như dịch vụ thông tin truy cập số điện thoại từ cơ sở dữ liệu và chuyên thành tiếng nói đọc cho người hỏi Multimedia-Projector kết nối với máy tính cho phép phóng to dữliệu cúa máy tính lên màn hình lớn, thường dùng cho các bài giảng, các bản báo cáo trong Workshop, Seminarđược soạn trên PowerPoint hay CorelSHOW.

Bên cạnh thiết bị vào, ra, máy tínhcòn nối với nhiều thiết bị khác được gọi chung là thiết bị ngoại vi Các thiết bị nàyđược nối với máy tính thông qua các vi mạch vào ra Mỗi vi mạch này chứa vàithanhghi gọi làcác cổng vào/ra (I/OPort).Các cổng vào ra thườngđược bố trí cắm ởphía sau máy,thực hiện chức nãng là trung gian đé trao đổi giữa CPU và các thiết bị ngoại vi Có hai loại cổng chính: cổng nối tiếp (serial) vàcổng song song(parallel).

Phần lớn máy tính đều có ít nhất một cổng song song, còn gọi là cổng “LPT” Thôngthường cổng này dùngcho máy in và phải có cáp song song Ngoài cổng song songcòn có cổng nối tiếp, cổng nối tiếp cũ thường có 25 chân Những cổng mới có 9 chân Thiết bị cắm vào máy tính có thể là máy in, chuột, modem sẽ quyết định dùng cổng nàotheohướng dẫnkhi lắp ráp hoặc cài đặt.

Dữ liệu truyền giữa một cổng và một thiết bị ngoại vi có thể là từngbit một(nối tiốp) huy8 hoặc 16bít một lúc (song song) Các thiết bị chậmnhưbàn phím thường nối với cổng nối tiếp, các thiết bị nhanh nhưổ đĩa thườngnốivới cổng song song Tuy nhiên có một vài thiết bị nhưmáyin lại cóthế’nối với cả hai cổng: nối tiếp vàsong song.

Modem (Modulator-Demodulator), nghĩa là Điều chế - Giải điều chế MODEM là thiết bị truyềndữ liệuđược dùng ôề’ nối các máytính với nhau quađường dây Telephonethông thườngvới cự ly bất kỳtrên thế giới Truyền trên đường dài thì tín hiệu nhị phân bị méo nhiều Đường dây Telephone tải tínhiệu tương tự chứ không tảiđược tínhiệu

22 Giáo trìnhTin học cơ sở

số Người ta phải dùng tín hiệu nhị phânđể điều chế sóng mang Sóng mang là sóng điện thoại tươngtự có tần số phù hợp với đường truyền Đầu máy thu nhân được tín hiệu điều chế này sẽ giải điều chế cho ra tín hiệu nhị phân ban đầu.

1.2.6 Nguyên lý làmviệccủa máytính Von Neumann

điện tử hoạt động theo chương trình được nhà toán học Mỹ Von Neumann phát biểu năm 1946 và vẫn là kiến trúc chủ chốt cho các máy tính hiện nay Theo nguyên lý Von Neumann, máy tính về mặt kiến trúc bao gồmcác thành phần chínhsau đây:

1 Bộ nhớ gồm các ônhớ chứacảdữ liệu và chươngtrình 2 Đơn vị điều khiển

3 Đơn vị xửlýsô' học 4 Đơn vị vào/ra

Về mặt hoạt động, đơn vị điều khiển thực hiện việc lấy lần lượt từng lệnh của chương trình từ bộ nhớ, giải mã lệnh để xác định thao tác cần xửlý và rút dữ liệu cần cho xửlý từ bộ nhớ ra, sau đó chuyển kết quả tínhtoán trở về bộ nhớ Đơn vịxử lýthực hiện các thao tác sô' học và logictrên các dữliệu Đơn vị vào/ra thực hiện các giaotiếp với con người.

1 Máy tính thựchiệntuầntự các lệnhtrong chương trình.

2 Bộ nhớ được xem như kho dữ liệuchứa các giá trị tích lũy của quá trình xử lý Nói riêng, chương trình cũng được coi như làmột loại dữliệuđặc biệt và có thể biến đổi trongquátrình xử lý.

Như vậy chương trình trong kiến trúc Von Neumann đóng vai trò một dãy điều khiển các hoạt động tính toán của máy tính Các tính toán này xảyra và để lạivết của chúng trong bộ nhớlà các giá trị tích lũy của dữ liệu Chương trìnhđóngvai trò chủđộng tạo ra kếtquảtích lũy của quá trình tính toán Dữ liệu đóng vai trò thụ động, chịu tác dụng của chương trình.

Chương I: Thông tin vàxửlýthông tin 23

1.2.7 Các thếhệ máytính điệntứ

Máy tính điện tử có thê chiamột cách tươngđốithành các thế hệ sauđây:

kích thước rất cồng kềnh, độ tin cậychưa cao, tiêu thụ điện năng lớn, tốc độtính toán: 1-2 vạn phép tính/giây,sửdụng ngôn ngữ máy.

transistorvà bộ nhớ ferit, tốc độ tính toán vài chục vạn phép tính/giây.

-Thế hệ 3: ra đời vào những nãm 1960 - 1975, dùng mạch tích hợp IC (Integrated Circuit), tốc độ tính toán cỡ triệu phép tính/giây, ngôn ngữbậccao phát triểnmạnh.

lớn và sử dụng bộ nhớ bán dẫn, tốc độtính toán hàng chục triệuphép tính/giây,với thiếtbị ngoại vi hiện đại, nhằm tăng cường khả năng trao đổi thông tin giữa người và máytính, ngày càng được sử dụng rộng rãi xuất hiện mạng máy tính.

Hiện nay chúng tađang ởcuối thế hệ thứ 4 Hiện đangcó nhiều dự án chế tạo MTĐT thế hệ 5, tốcđộ tính toán hàng tỷphép tính/giây, ngônngữ giao tiếp giữa người với máy gần như ngônngữ tự nhiên.

1.3 CÁC HỆ ĐẾM VÀ BIỂU DIEN thông tin

TRONG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Muốnđưa thôngtinvào máy tính, người ta phải dùngmã nhịphân đê’ biểu diễn Vậy làm thế nào để biếu diễn được thông tin? Mã nhị phânlà gì? Tạisao lại chỉdùng mã nhị phân mà không dùng mã khác? Dưới đây ta sẽ xét cấchệ đếm để trả lời các câu hỏi trên.

24 Giáo trình Tin học cơsở

Vi dụ:ỉ = 1; v= 5;

X= 10;L = 50; c = 100; D = 500; M = 1000.

Quytắc tính giátrị được dùng trong hệ đếm La-mãđượcáp dụng như sau:

- Một biểu diễn gồmN ký hiệu như nhauđứng cạnh nhau cho biết ký hiệu đó được lập lại N lần và biểu diễn đó có giá trị là tích của N nhânvới giá trị của ký hiệu, vídụ: II = 2; III = 3; XXX= 30.

- Mộtbiểudiễn bằng 2 kýhiệu, trongđóký hiệu có giátrịlớn hơn đứng trước, có giá trị bằng tổng các giá trị 2 ký hiệu đó Ngược lại, nếu ký hiệu có giá trị lớn hơn đứng sau thì giá trị của biểu diễn đó bằnghiệucác giátrị của cácký hiệu.

IX = 10 - 1 = 9.

Như vậy, mỗi giátrị có một giá trị duy nhất và không phụ thuộc vàovị trí của nó xuấthiện ở đâu trongbiêu diễn.

Hệ thập phán

Trong hệ thập phân ta sửdụng 10 chữ số: 0, 1,2, 3, 4, 5,6, 7, 8,9 được gọi làcác ch"' sô' hệ 10để biểudiễn các số và 10 được gọi là cơ sô' của hệ Mỗi khi đếm đến 10, ta lại chuyển 1 đơn vị sang hàng bên trái, hay nói cách khác, trọng sô' hai hàng kề liền nhau chênh nhau 10 lần Vị trí của chữsô' trong một sô' xác định giátrịhay trọng sô' củanó bằng cách nhân giá trị của chữ sô' vớigiá trị của trọngsố.

Giá trị của một biểu diễn có thể viết dưới dạng một đa thức cúa cơ số.

Ví dụ: 1975.78 = 1*1O3+9*1O2+ 7* 10‘+ 5*10(,+7*10 '+ 8*10

Cần chú ý làtrong ngônngữ máy tính theo quy ước của Mỹ, dấu chấm (.) là dấungãn cáchgiữa phẩn nguyên và phần thập phân.

Hệ đếm thập phân chỉ là một trượng hợp riêng khi chọn cơ số là 10 Thực ra bấtkỳmột hệ tự nhiên b nào lớn hơn mộtđều có thể chọn làm cơsô' cho hệ đếm Các ký hiệu được dùng cho hệ đếmđó sẽ là các giá trị: 0, 1, , b - 1.

Chương 1:Thôngtin và xử lýthông tin 25

Một số N trong hệ đếm cơ số b được biểu diễn: N= (dn.| dn.2 d| d„, d.|d,2 d„,)b

và giá trị củaN được tínhtheo côngthức:

N =d I b"'1 + dn.2bn‘2 + + c'„b" + d.,b1 + + d.mbm ở đày cácdị thỏamãn: 0 < d, <b và n là số lượng các chữsố bên trái, còn m là số lượng cácchữ số bên pháidấu phân chiaphần nguyên và

Người ta gọi mỗi chữsố trong hệ nhị phân đó là 1 bit (viết tắt từ tiếng Anh Binary Digit) Như đã nói ở bài trước, một độ dài 8 bít (8 chữ số nhị phân)được gọi là 1 byte.

“mười” mà pháiđọc là “một-không”, vì nêu đọc là “mười” thì vôhình chung ta đã sử dụngngôntừcủahệthậpphân thaycho hệnhị phân,mà phải hiểu số 10trong hệnhị phân có giátrị là2 Tương tựsố 1101 trong hệnhịphân có giá trị là 13 vì 1*2’+1*22 0*2' + 1*2° = 13

0, I, 2, 3, 4, 5, 6, 7làm ký hiệu.

Vídụ: 1,3, 5, 7,-12, 345,- 123456.

mười sáu,sử dụng các ký hiệu: 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, c, D, E,F Ví dụ: A34E, - 5D32F,- 56,

Trong các trường hợp cần thiết, để phân biệt sốđược biểu diễn ở hệ đếm nàongườitaviết cơ số là chỉ sốcho sốđó.Ví dụ: 10012,68, 8

Bảng ỉ 3 thể hiện dạng biểu diễn các sõ nguyên đầu tiên ớ các hệ đếm khác nhau:

26 Giáo trình Tin học cơ sở

1.3.3 Biến đổi sôở hệ đếm bất kỳsang hệ đếm thập phân

Cho số Ntronghệđếmcơsô' b:

2 Sử dụngphéptoán của hê đếm thập phân tính giátrị đa thức.

Vídụ: 1010,12= ?10 Thựchiện theo giảithuật trên, tacó: (1110,1)2= 1.23 + 0.22 + 1.2' +0.2°+ 1.2 1

= 1.8+ 0.4+ 1.2+ 0.1 + 1.0,5= 10,5 Vậy:(1010,1)2= 10,51()

Chương IThông tin vàxửlý thông tin 27

1.3.4.Biến đổi số ớ hệ đếm thập phán sang hệ đếm cócư sỏ bất kỳ

Trước hết táchphần nguyên và lé rồi tiến hành biến đổi riêng phần nguyênvàphần thậpphân, sauđó ghéplại thì đượckếtquả cầntìm.

ChoN là sô' tự nhiên, tacó thê viết Ndưới dạngđa thứcnhư sau:

với0 < d, < b Khi chia N cho b thì phần dư của phép chia là d(l còn thương sốN1 (phần nguyên) sẽ là:

Tương tự, d, chính là phần dư cúaphép chia NI cho b Gọi N2 là thươngcủa phépchia ấy Ta thực hiện liền tiếpquá trình chianhư vậy và sẽ lần lượt nhậnđược các giá trị d, Muốn có biểu diễn cần tìm, ta sắp xếp các phần dư thu được theo thứ tự ngược lại Ví dụ ta đổi sớ sau: 26OI"?

Báng dưới đây minhhọa quátrình thực hiện theo giải thuật nói trên

28 Giáo trình Tinhọccơ sởVídụ: 210 10 = ? 16.

Các bước thực hiện nhưbảng dướiđây:

Ký hiệu Nf làphần lẻ (phầnsau dấu phẩy thập phân) Phần lẻ này có thể được biểu diễn dưới dạng đa thức như sau:

Lặplại phép nhân nhưđối với (2’), ta thu được d.2 làphầnnguyên Thựchiện liêntiếp phép nhântheo cách trên, cuốicùng thu được dãy: d.ị d,2 d.m, trong đó 0 < d.ị < b Đó chính là giá trị của các chữ số trong biểu diễn cần tìm.

Chương 1:Thôngtin và xửlý thông tin 29

Ví dụ:0,765|(l =?16 Quy trình biếnđối như sau:

Quá trình trên trong một số trường hợp có thêkéo dài vô hạn Tùy theo yêu cầu về độ chính xáccần thiết mà quyết định cần dừngở điểm nào Vậy 0,76510=O,C3D7|fi.

1.3.5 Biến đổisô trong các hệđếm đậc biệt

Vềnguyên tắc,người ta cũng có thê biến đổi trực tiếp sốgiữa các hệ cơ số bất kỳ mà không cần phảiqua khâu biến đổi trung gian thông qua hệthậpphân.Tuy nhiên, quá trình đó khá phức tạp Riêngđối với hệ đếm 8 và hệ đếm 16, ngườitacó thể biến đổi trực tiếp đơn giản hơn vì các hệ và 16 này có cơ số là luỹ thừa của cơ sô' hệ số nhị phân (8 =2’, 16 = 24).

ChoN cóbiểu diễn ở hệnhị phân: Dễ nhận thấy, vì d, hoặc bằng 0 hoặc bằng 1 nên các giá trị trong các cặp ngoặc đơn đều lớn hơn hoặc bằng 0 và nhỏ hơn hoặc bằng 7 Nên thựcchất đó là các biểu diễn của N ở hệ đếm tám.

1 Gộp các chữ số nhị phânthành từngnhóm ba chữ số về hai phía kể từ vị trí phân cáchgiữa phần nguyên vàphần lẻ.

30 Giáo trình Tin học cơsở

2 Thay mỗi nhóm vừa gộp bởimột chữ số tương ứngở hệ tám.

Đểđổi số ởhệ 8 sang số ở hệnhị phân,dễ dàng nhận thấy chỉcần thay từngsố ởhệđếm bằng nhóm 3 chữ sô' tương ứng ở hệ nhị phân.

Ví dụ:765,4321«= 111 110 101, 100 011 010001,

Bằng cách thực hiện như với hệ đếm 8 ở trên, ta rút ra qui tắc tươngtự để biến đổi sốờ hệ đếm nhị phân sang hệđếm 16 như sau:

1 Gộp các chữ sô' nhị phân thành từng nhóm bốn chữ số về hai phíakể từ vị trí phân cách phần nguyên và phầnlẻ.

2 Thay mỗi nhóm 4 chữsô' nhịphân bởi một chữ sô' tương ứngở

Muốn đổi sô'ởhệ 16 sangsố ở hệ nhị phân talàm ngược lạinghĩa là chỉ cần thay từng chữ sô' ở hệ 16 thành nhóm 4 chữsô'tương ứngở hệ nhị phân.

1.3.6 Sô học nhịphân

Cách thựchiện phép toán sô' họcnhị phân baogồm4 phép toán cơ bản: cộng, trừ, nhân, chiacũng tương tự nhưvới sô' thập phân Ví dụ cộng vànhân cácsô' 1 bítnhư sau:

Chương 1: Thông tin và xử lýthôngtin 31

1.3.7.Dữliệuvà phânloại dữliệu

Trongtin học, dữ liệu có thê’ được hiểu là sự biểu diễn các thông tin dựa vào MTĐT để xử lý Hiệu quả củaquá trình xử lý, lưu trữ và truyền dẫn thông tin phụ thuộc trước hết vào việc tổ chức và biêu diễn dữ liệu một cách hợplý Các dạng của dữ liệu có thể được phân chia nhưsau:

Dữ liệukiểu số trongmáy tính gồm số nguyênvàsố thực.

Sốnguyên gồm số nguyên không dấu và số nguyên có dấu Ví dụ, 45 (số nguyên không dấu) và - 49(số nguyêncó dấu).

Số nguyên không dấu làsố không có bít dấu như 1 byte cho giá trị từođến255.

Số nguyên códấu là sốdùng một bít làm bít dấu, điển hình là sô' bù hai (1 bytebiểu diễn từ-128 đến+127).

Số thực (real number) là số có phần lé, phần thập phân ví dụ 123.45(sốthực).

Một dạng dữ liệu khác đặc trưng cho các đại lượng logic thường được“số hóa”qua cácgiá trị 0 và 1 Trong MTĐT, người taquy định biểudiễn số thực vớisô' chấm tĩnh và sô' dấu chấm độngnhư sau:

32 GiáotrìnhTinhọc cơ sở

Đối với trường hợp sô' nguyên, ta coi dấu chấm ngăn cách phần nguyên vàphần lẻ luônnằm ở tận cùng tayphải, nghĩa là số nguyên và đương nhiên không có phần lẻ (phần phân) Tuy nhiên ta có thể quy định dấu chấm nằm cố định ở một vị trí nàođó, đảm bảo số chữ số phần phân là cốđịnh Ta sẽ có sốdấu chấm tĩnh để biểu diễn sô thực.

Ví dụ với bít của một ô nhớ nào đó, ta có thể quy định ô nhớ này chứa cho ta sốnhị phân dấu chấm tĩnh với 5 chữ sô' phần nguyên và 3 chữsô' lẻ, nghĩa là nnnnn.ppp

Khi lưu trữ, người ta không lưu trữ được vị trí dấu chấm này và người lập trình phải nhớ vì nó nằm ởđâu là do anh ta quy định.

Sô' dấuchấm động (floatingpoint number)là sô' có sô'chữ sô' phần lẻ không cô' định, do nó đượcbiểu diễn bằng haiphần: phầnđịnh trị m và phần sô'mũ evới cơ sô' B, được viết dưới dạng ±MBC Người ta quy định dạng chuẩncủa dấu chấm động là:

B '<m < 1

Nếu không quyđịnh dạngchuẩn thì sô' trên có thể viết dưới nhiều cách khác nhau, vídụ có thểviết:

0.0314E+02 = O.O3141O+02 =3.14E+00 = 3.1410”° Sô'dấuchấm động được quy định như sau: dùng một bit làm dấu cho phần định trị, một sô' bit làm phần định trị và một sô' bit làm phần mũ Cơ sô' B được quy ước trước và do đó không cần đưa vào phần biểu diễn.

Dữ liệu kiểu phi sô' gồm các dạng văn bản (Text), àm thanh (sound) và hình ảnh (image) Văn bản làdạng thức thể hiện thông tin bằng cách ghi lại chúng trên nhiều chất liệu như giấy, vải, gỗ, đá, trong đó trên giấy là chủ yếu, chúng được sử dụng trong mọi hoạt

ChươngI: Thông tin và xử lýthôngtin 33

động thông tin ở tất cả các lĩnh vực vãn hóa, khoa học, kỹ thuật và kinh tế Lưu trữ dữ liệu dạng văn bản bị hạn chế do bị ảnh hưởng bởi thời tiết, khí hậu, độ ẩm.

Dữ liệu dạng âm thanh và hình ảnh đặc biệt là dữ liệu dùng multimedia chứa các hình ảnh động với âm thanh, màu sắc tuyệt vời có nhiều ưu thếvượt trội hơn so với các loại dữ liệu khác, đang càng ngày được quan tâm và ngày càng có nhiều ngành xử lý dữ liệu dạng nàyxuất hiện.

Các thiết bị và chương trìnhxứ lý âm thanh thực hiện chủ yếucác chứcnăng sau đây:

1 Tiếp nhận âmthanhtừmột nguồn pháttừ môi trường bênngoài 2 Biểu diễnâmthanhdưới dạngsố và lưu trữchúng

3 Xử lý, lọc nhiễu, điều chinh lại chất lượng âm thanh (cao độ, trường độ, chuẩn âm)

4 Nhậndạng và tổng hợp âm thanh, ví dụ để tạo ra tiếng nói Một dạng đặc biệt khác của dữ liệu được gọi là tri thức, bao gồm các sự kiện vàluật dẫn Ví dụ có sựkiện là bạnLý đạtđiểm cao nhất trong sau khóa học Lậptrình viên Công nghệ thông tin thì chắc chắn bạn đó sẽ được mộtsuất đi tham quan một tuần tại nước ngoài vì suất nàychỉ dànhchonhữngai đạt thành tíchcao nhất (luật dẫn).

1.4 PHẦN MEM VÀ ỨNG DỤNG

1.4.1 Khái niệm phần mềm

Ngôn ngữ lập trình đã phát triển qua bốn thế hệ Thếhệ thứ nhất là thế hệ của ngôn ngữ máy, Thế hệ thứ hai vào những năm 1950, dùng các ký hiệu chi mã phép toán như ADD (cộng), SUB (subtract, trừ), LOAD (nạp) Thế hệ thứ ba với các ngôn ngữ lập trình cấp cao như FOTRAN, ALGOL,COBOL Lúc này các nhàlập trình mới viết được các câu tựa tiếng Anh như IF, THEN, ELSE, PRINT trong chương trình Thế hệ thứ tư với Visual Basic, Visual C'+, Delphi và JAVArất thân thiện vớingười dùng.

34 GiáotrìnhTinhọc cơ sởCó nhiều phần mềm khác nhau Có thể chia làm ba loại chính: phầnmềmhệ thống, phần mềmphát triển và phần mềm ứngdụng.

1.4.2.Phầnmềm hệthông (System Software)

Phần mềm hệ thống gồmcác chương trình hướngdân những hoạt động cơ bảncủa máy tính điện tử như hiện thôngtin lên màn hình, lưu trữdữ liệu trên đĩatừ, inkết quả, liênlạc vớicác thiết bịngoại vi, phân tích và thực hiên cáclệnhdo người dùng nạpvào Phần mềm hệ thông phục vụ đông đảo người dùng nên được các chuyên gia lập trình hệ thống biên soạn và bán trên thị trường Các nhà lập trình hệ thống thường dùng ngôn ngữ cấp thấp đểthu được những bản dịch với.chất lượng cao, đảm bảo tiết kiệm thời gian và bộ nhớ của MTĐT Các chương trình thuộcphần mềm hệ thống được chia làm mấy loại sau:

Hệ điều hành là một tập hợpcác chương trình hệ thống đểquản lý việc sử dụng các bộ phận của phần cứng, phối hợp sự hoạt động của các bộ phận ấy để thực hiện các chương trình của người dùng, đồngthờicung cấp một sô' dịchvụlàmgiảmnhẹ côngviệc của người dùng như giúp lưu trữ và tìm kiếm thông tintrên đĩa hay in kết quả trên giấy.

Các hộ điều hành thông dụng như MS-DOS, Windows XP, Unix, Linux được cài đặt để người sử dụng cóthể quản lý tài nguyên, công việccủamình.

Các chương trình này là một bộ phân của phần mềm hệ thống nhằm bổsung thêm các dịch vụ cần chonhiều người mà hệ điềuhành chưa đáp ứngđược.

Mộtsô' chươngtrình tiện ích được đưa luôn vào hệ điều hành Các chương trình tiện ích thực hiện nhữngnhiệm vụ như sửa soạncác đĩa từ để lưu dữ liệu, cung cấp thông tin vổ các tệp trênđĩa, sao chép dữ liệutừ đĩanày sangđĩa khác.

Chương 1:Thông tin và xử lýthôngtin 35

Norton Utilities do công tySymantec phát hành là một bộ sưu tập các chươngtrình tiệních rất phổ biến Bộ chương trình này có thểgiúp ta sao chép, cứu những dữ liệu trên các đĩa từbị hỏng, bảomật dữ liệu một cách chắc chắn hơn bằng cách dấu kín các tệp hay giúp người dùng giải quyết các vấnđề trục trặccủa ổ đĩa.

Khi lắp thêm một thiết bị ngoại vi như ổ CD-ROM, máy in ta thường phải cài đặt một chương trình chỉ cho máy cách dùng và cách giao tiếp với thiết bị này Mỗi thiết bịmới muađều kèmtheo một bản hướng dẫn càiđặtchương trình điềukhiểnnó.

Các chương trình dịch: các chươngtrình dịch để dịch chương trình viết bằng ngôn ngữthuật toán như Basic, Visual Basic, c++ ra ngôn ngữ máy hợp thànhmột bộ phậncủaphầnmềm hệthống.

1.4.3.Phần mềm ứng dụng(Application Software)

Gồm các chương trình giải các lớpbài toán cụ thể như soạn thảo tài liệu, vẽ đồ thị, soạn nhạc, chơi trò chơi, quản lý các nguồn tài chính, quản lý nhân sự, vật tư

Các chương trình ứngdụng rất đa dạng, người dùng có thểtựbiên soạn hoặc thuê biên soạn một sô' phần mềm phù hợp với các bài toán đặt ra trong thực tế Chương trình ứng dụng thường được viết bằng ngôn ngữ cấp cao như Cobol, Pascal, Visual Basic hay các ngôn ngữ xử lý dữ liệu do các bộ chương trình quản lý dữ liệu như dBASE, FoxPro, Oracle cung cấp.Chương trình viết bằng các ngôn ngữ này dễ hiểu vàdễ bảo trì.

Phầnmềm ứngdụng được chia thành 4 loại: Phần mềm năng suất,

giải trí.

Loại phần mềm này giúp ngườidùng làmviệc cóhiệuquả và hiệu suất cao hơn Các phần mềm thông dụngnhất thuộc loại nàylàcác hệ soạn thảo, cácchương trình bảng tính và các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.

36 Giáo trìnhTinhọc cơsở

Ngoài ra còn có các bộ chương trình để gửi và nhận thư điện tử, đồ họa, xuấtbản,lập lịch

liệu, công vãn, thư từ, với nhiều tính năng độc đáo.

Lotus 1-2-3 và Quatro giúp ta tính toán trên các số để dễ dàng lập ra các bảng biểukế toán thốngké,phân tích tài chính.

Hệquảntrị cơ sở dữliệu như FoxPro, Access, Oracle giúp ta xây dựng, nhậpdữliệu, tổchức, trích lọc, sắp xếp và tìm kiếm dữ liệu.

ra những hộp thư điệntử trongmáy tính để nhậnthư, thông điệp và tài liệu domột người khác gửi đến.

bứctranh, tạohình ảnh ba chiềuvà làm phim hoạt họa

nhưVentura cho phép phântrang, chia cột, bài trí tài liệu kết hợpvân bảnvới tranh ảnh và đồ họa để in thành các tạp chí, tranh ảnh quảng cáo với chấtlượngcao.

tra lịch làm việc và lập danh sáchnhững cuộc hẹn, lịch giảng dạy, học tập và vui chơi, thăm hỏi,nộp báo cáo.

Hiện nay người ta kết hợp một sô' phẩnmềm năng suất thành một phần mềm tích hợp như bộ phần mềm Microsoft Office, Lotus Smart Suite Microsoft Office bao gồm hệ soạnthảo Word, biểu bảng tính Excel, PowerPoint, Access.

cho các doanh nghiệp, xí nghiệp và công ty xử lý các thông tin tác nghiệp hàngngày, xử lý các thông tintrên một diệnrộngnhư giữa các phòng ban, giữa cácđơn vị trong một cơ quan

chơi thú vị sau những giờ phút căng thẳng và mệt nhọc.

Chương I: Thông tin vàxử lý thông tin 37

thêm về một chủ đề nào đó Các phần mềmđó mô phỏng quá trình dạy và học, rất thuận lợi cho việc học từ xa, cập nhật các kiến thức mới thông qua các bài học trên mạng Phần mềm tham khảo bao gồm những bộ sách điện tử đủ cácngành nghề,làmột phương tiện vô cùng quý giá đối vớibất cứai muốn hoàn thiệnkiến thức củamình.

Những phầnmềm trên phầnlớn đều là phầnmềm đónggói nghĩa

là những phần mềm sau khi được cài đặt vào máy hoặc vào hệ thống thì có thể sứ dụng được ngay Các phần mềm này thường được cung cấp qua dạng đĩa mềm, đĩa vớicác file nén (zip), đĩa CD Các phần mềm đóng gói thường được phân làm hai loại: phần mềm hệ thống và

Chương 2

HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS

2.1 HỆ ĐIỂU HÀNH WINDOWS XP

2.1.1.Giới thiệu chung

WindowsXP là hệ điều hành máy tínhdùng cho máy tínhcánhân do hãng Microsoft cung cấp Đây là sản phẩm được đánh giá cao và đang được nhiều người sử dụng nhất trênthê' giới hiện nay Windows XP là hệ điều hành quản lý và điều khiển toàn bộ các hoạt động của máy tính với nhiềutính nâng như:

1 Cho phép mở một chương trình, vãn bản, tìm kiếm tệp và thư mục một cách dễ dàng thông qua nút Startvà thanhTaskbar.

2 Cung cấp cho ngườisử dụng các khả năng mạnh vềquản lýtệp tinvà thư mục thông quachươngtrình Windows Explorer

Windows XP là hệ điều hành đa nhiệm 32 bít vớigiao diện đồ họa thân thiện hiện đang được rất nhiều người sử dụng ưa dùng Nó cho phépđặt tên tệp dài tới 255 kí tự Nócó khảnăng hỗ trợ về âm thanh, hình ảnh, tương thích vể phầncứng Plug and Play (cắm là chạy), được tăngcường các khả nãngtrao đổi thông tin và mạng.

2.1.2.Các biểu tượngtrênmàn hình Windows XP

các tệp (File), các thư mục (Folder) trênđĩa.

máytínhnội bộ.

mạng toàncầu Internet.