http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh CH NG 1 ƯƠ THÔNG TIN VÀ X LÝ THÔNG TIN Ử I.THÔNG TIN. 1. Khái ni m v thông tin, phân lo i thông tin.ệ ề ạ 2. Ð n v đo thông tin.ơ ị 3. Mã hóa thông tin r i r c.ờ ạ II. X LÝ THÔNG TIN.Ử 1. S đ t ng quát c a m t quá trình x lý thông tin.ơ ồ ổ ủ ộ ử 2. X lý thông tin b ng máy tính đi n t .ử ằ ệ ử III. TIN H C.Ọ 1. Các lĩnh v c nghiên c u c a tin h c.ự ứ ủ ọ 2. ng d ng c a tin h c.Ứ ụ ủ ọ 3. Máy tính đi n t và l ch s phát tri n.ệ ử ị ử ể I. THÔNG TIN 1. Khái ni m v thông tin, phân lo i thông tin ệ ề ạ D li u (data) là các s ki n không có c u trúc, không có ý nghĩa rõ ràng, choữ ệ ự ệ ấ đ n khi chúng đ cế ượ t ch c theo m t ti n trình tính toán nào đó. ổ ứ ộ ế Thông tin (Information) là m t khái ni m tr u t ng đ c th hi n qua cácộ ệ ừ ượ ượ ể ệ thông báo, các bi uể hi n đem l i m t nh n th c ch quan cho m t đ i t ng nh n tin. Thông tin là d li u đã đ cệ ạ ộ ậ ứ ủ ộ ố ượ ậ ữ ệ ượ x lý xong, mang ý nghĩa rõ ràng. Thông tin cũng có th b di n đ t sai l ch, xuyên t c do tác đ ngử ể ị ễ ạ ệ ạ ộ c ý hay vô ý c a con ng i hay sinh v t khác. ố ủ ườ ậ M t h th ng thông tin (information system) là m t ti n trình ghi nh n d li u, x lý nó và cungộ ệ ố ộ ế ậ ữ ệ ử c p t o nên d li u m i có ý nghĩa thông tin, liên quan m t ph n đ n m t t ch c, đ tr giúp cácấ ạ ữ ệ ớ ộ ầ ế ộ ổ ứ ể ợ ho t đ ng liên quan đ n t ch c.ạ ộ ế ổ ứ 2. Ð n v đo thông tin ơ ị Ð n v dùng đ đo thông tin g i là bit. M t bit t ng ng v i m t ch th ho c m t thông báo nàoơ ị ể ọ ộ ươ ứ ớ ộ ỉ ị ặ ộ đó v 1 s ki n có trong 2 tr ng thái có s đo kh năng xu t hi n đ ng th i là T t(Off) / M (On)ề ự ệ ạ ố ả ấ ệ ộ ờ ắ ở hay Ðúng(True) / Sai(False). Ví d 1. M t m ch đèn có 2 tr ng thái là: ụ ộ ạ ạ - T t (Off) khi m ch đi n qua công t c là h ắ ạ ệ ắ ở - M (On) khi m ch đi n qua công t c là đóng ở ạ ệ ắ S h c nh phân (s gi i thi u ch ng 3) s d ng hai s h ng 0 và 1. Vì kh năng s d ng haiố ọ ị ẽ ớ ệ ở ươ ử ụ ố ạ ả ử ụ s 0 và 1 là nh nhau nên m t ch th ch g m 1 ch s nh phân có th xem nh là ch a đ n vố ư ộ ỉ ị ỉ ồ ữ ố ị ể ư ứ ơ ị thông tin nh nh t. ỏ ấ 1 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh Bit là ch vi t t t c a BInary digiT. Trong tin h c, ng i ta th ng s d ng các đ n v đo thông tinữ ế ắ ủ ọ ườ ườ ử ụ ơ ị l n h n sau: ớ ơ B ng 1. B ng đ n v đo thông tinả ả ơ ị Tên g i ọ Ký hi u ệ Giá tr ị Byte KiloByte MegaByte GigaByte TetraByte B KB MB GB TB 8 bit 2 10 B = 1024 Bytes 2 20 B 2 30 B 2 40 B Năm 1948, nhà bác h c Shannon đã đ a ra công th c sau đ tính l ng thông tin, b ng cách đoọ ư ứ ể ượ ằ kh năng xu t hi n các s ki n trong m t thông báo, ký hi u là H và g i là Entropi : ả ấ ệ ự ệ ộ ệ ọ trong đó : n là s s ki n l n nh t có kh năng xu t hi n ố ự ệ ớ ấ ả ấ ệ Ví d 2. Gieo ng u nhiên 1 đ ng xu, có th x y ra 1 trong 2 s ki n trong m i l n gieo là kh năngụ ẫ ồ ể ả ự ệ ỗ ầ ả xu t hi n m t s p ho c m t ng a. Vì đ ng xu xem nh đ ng ch t, nên xác su t xu t hi n c a m iấ ệ ặ ấ ặ ặ ữ ồ ư ồ ấ ấ ấ ệ ủ ỗ s ki n là p = 1/2 . V y l ng tin s là : ự ệ ậ ượ ẽ Ví d 3. T ng t nh trên n u ta gieo 1 con súc s c, thì n = 6 và p = 1/6 ụ ươ ự ư ế ắ L ng tin H s là : 0 ượ ẽ Ví d 4. M t tr m khí t ng X b ng vi c phân tích nhi u s li u khác nhau đã đ a ra d đoán khụ ộ ạ ượ ằ ệ ề ố ệ ư ự ả năng có m a r i m t vùng nào đó vào ngày mai là 75%. ư ơ ộ Suy ra kh năng không có m a s là 100% - 75% = 25%. Nh v y thông báo trên có l ng tin theoả ư ẽ ư ậ ượ Shannon là : So sánh 3 ví d trên, ta th y xác su t xu t hi n m t tin càng th p thì l ng tin càngụ ấ ấ ấ ệ ộ ấ ượ cao vì m c đứ ộ b t ng c a nó càng l n và ng c l i. Tuy nhiên, không ph i lúcấ ờ ủ ớ ượ ạ ả nào ta cũng xác đ nh đ c xácị ượ su t xu t hi n s ki n nên vi c áp d ng công th c Shannon b h n ch . ấ ấ ệ ự ệ ệ ụ ứ ị ạ ế 2 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh 3. Mã hóa thông tin r i r c : ờ ạ T t c các thông tin d ng văn b n (text), ch (character), s (number), ký hi u (symbol), đ h aấ ả ở ạ ả ữ ố ệ ồ ọ (graphic), hình nh (image) ho c âm thanh (sound) đ u đ c g i là các tín hi u (signals). Tínả ặ ề ượ ọ ệ hi u có th là liên t c hay r i r c. Máy tính t ng t (Analog Computer) là máy tính chuyên d ngệ ể ụ ờ ạ ươ ự ụ x lý môt s các tín hi u liên t c nh tín hi u đi n, âm thanh Trong khi đó, h u h t các d li uử ố ệ ụ ư ệ ệ ầ ế ữ ệ mà chúng ta có đ c th ng d ng các tín hi u r i r c đ di n t các tín hi u liên t c qua các sượ ườ ở ạ ệ ờ ạ ể ễ ả ệ ụ ố đo h u h n. Khi đ a các tín hi u này vào máy tính, chúng đ c mã hóa theo các tín hi u s (digitalữ ạ ư ệ ượ ệ ố signal) nh m giúp máy tính có th hi u đ c thông tin đ a vào. Ðây là c s th c ti n c a nguyênằ ể ể ượ ư ơ ở ự ễ ủ lý mã hoá thông tin r i r c. Nguyên lý này t p trung các đi m ch y u sau : ờ ạ ậ ể ủ ế - Tín hi u liên t c có th xem nh m t chu i x p x các tín hi u r i r c v i chu kỳ l y m uệ ụ ể ư ộ ỗ ấ ỉ ệ ờ ạ ớ ấ ẫ nh m c đ ch p nh n đ c (Hình 1.). ỏ ở ứ ộ ấ ậ ượ - Tín hi u r i r c có th đ c đ c tr ng qua các b ký hi u h u h n (ch cái, ch s ,ệ ờ ạ ể ượ ặ ư ộ ệ ữ ạ ữ ữ ố d u, ) g i là phép mã hóa (encode) (Hình 2.). M i phép mã hóa đ u có th xây d ng trên b kýấ ọ ọ ề ể ự ộ hi u các ch s , đ c bi t ch c n b ký hi u g m 2 ch s là 0 và 1. Ng c v i phép mã hoá g i làệ ữ ố ặ ệ ỉ ầ ộ ệ ồ ữ ố ượ ớ ọ phép gi i mã (decode). ả Tín hi u r i r c là tín hi u có tr c th i gian b r i r c hoá v i chu kỳ l y m u là Ts = 1/Fs , v i Fsệ ờ ạ ệ ụ ờ ị ờ ạ ớ ấ ẫ ớ là t n s l y m u. Ti ng nói con ng i th ng có t n s Fs = 10 kHz. M t ví d v thông tin r iầ ố ấ ẫ ế ườ ườ ầ ố ộ ụ ề ờ r c là hình trên phim khi đ c chi u lên màn nh là các nh r i r c xu t hi n v i t c đ 25ạ ượ ế ả ả ờ ạ ấ ệ ớ ố ộ nh/giây. M t ng i không phân bi t s r i r c này nên có c m t ng hình nh là liên t c. ả ắ ườ ệ ự ờ ạ ả ưở ả ụ Mã hoá thông tin r i r c là m t khái ni m r t căn b n trong k thu t máy tính. ờ ạ ộ ệ ấ ả ỹ ậ II. X LÝ THÔNG TIN Ử 1. S đ t ng quát c a m t quá trình x lý thông tin ơ ồ ổ ủ ộ ử M i quá trình x lý thông tin b ng máy tính hay b ng con ng i đ u đ c th c hi n theo m t quiọ ử ằ ằ ườ ề ượ ự ệ ộ trình sau : D li u (data) đ c nh p đ u vào (input). Máy tính hay con ng i s th c hi n quá trình x lýữ ệ ượ ậ ở ầ ườ ẽ ự ệ ử nào đó đ nh n đ c thông tin đ u ra (output). Quá trình nh p d li u, x lý và xu t thông tinể ậ ượ ở ầ ậ ữ ệ ử ấ đ u có th đ c l u tr (Hình 3.). ề ể ượ ư ữ 3 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh Hình 1.3 Mô hình t ng quát quá trình x lý thông tin ổ ử 2. X lý thông tin b ng máy tính đi n t ử ằ ệ ử Thông tin là k t qu bao g m nhi u quá trình x lý các d li u và thông tin có th tr thành d li uế ả ồ ề ử ữ ệ ể ở ữ ệ m i đ theo m t quá trình x lý khác t o ra thông tin m i h n theo ý đ c a con ng i. ớ ể ộ ử ạ ớ ơ ồ ủ ườ Con ng i có nhi u cách đ có d li u và thông tin. Ng i ta có th l u tr thông tin qua tranh v ,ườ ề ể ữ ệ ườ ể ư ữ ẽ gi y, sách báo, hình nh trong phim, băng t , Trong th i đ i hi n nay, khi l ng thông tin đ nấ ả ừ ờ ạ ệ ượ ế v i chúng ta càng lúc càng nhi u thì con ng i có th dùng m t công c h tr cho vi c l u tr ,ớ ề ườ ể ộ ụ ỗ ợ ệ ư ữ ch n l c và x lý l i thông tin g i là máyọ ọ ử ạ ọ tính đi n t (computer). Máy tính đi n t giúp con ng iệ ử ệ ử ườ ti t ki m r t nhi u th i gian,ế ệ ấ ề ờ công s c và tăng đ chính xác cao trong vi c t đ ng hoá m t ph nứ ộ ệ ự ộ ộ ầ hay toàn ph n c a quá trình x lý d li u hay thông tin. ầ ủ ử ữ ệ III. TIN H C Ọ 1. Các lĩnh v c nghiên c u c a tin h c ự ứ ủ ọ Tin h c (Informatics) đ c đ nh nghĩa là ngành khoa h c nghiên c u cácọ ượ ị ọ ứ ph ng pháp, công nghươ ệ và k thu t x lý thông tin t đ ng. Công c ch y u c a tin h c là máy tính đi n t và các thi t bỹ ậ ử ự ộ ụ ủ ế ủ ọ ệ ử ế ị truy n tin khác. Vi c nghiên c u chính c a tin h c nh m vào 2 k thu t phát tri n song song : ề ệ ứ ủ ọ ắ ỹ ậ ể - K thu t ph n c ng (hardware engineering): nghiên c u ch t o các thi t b , linh ki n đi n t ,ỹ ậ ầ ứ ứ ế ạ ế ị ệ ệ ử công ngh v t li u m 1 h tr cho máy tính và m ng máy tính đ y m nh kh năng x lý toánệ ậ ệ ớ ỗ ợ ạ ẩ ạ ả ử h c và truy n thông thông tin. ọ ề - K thu t ph n m m (software engineering): nghiên c u phát tri n các h đi u hành, ngôn ng l pỹ ậ ầ ề ứ ể ệ ề ữ ậ trình cho các bài toán khoa h c k thu t, mô ph ng, đi u khi n t đ ng, t ch c d li u và qu n lýọ ỹ ậ ỏ ề ể ự ộ ổ ứ ữ ệ ả h th ng thông tin. ệ ố 2. ng d ng c a tin h c Ứ ụ ủ ọ Tin h c hi n đang đ c ng d ng r ng rãi trong t t c các ngành ngh khác nhau c a xã h i tọ ệ ượ ứ ụ ộ ấ ả ề ủ ộ ừ khoa h c k thu t, y h c, kinh t , công ngh s n xu t đ n khoa h c xã h i, ngh thu t, nh : ọ ỹ ậ ọ ế ệ ả ấ ế ọ ộ ệ ậ ư - T đ ng hóa văn phòng - Qu n tr kinh doanh ự ộ ả ị - Th ng kê - An ninh, qu c phòng ố ố - Công ngh thi t k - Giáo d c ệ ế ế ụ - Y h c - Công ngh in ọ ệ - Nông nghi p - Ngh thu t, gi i trí, v.v ệ ệ ậ ả 3. Máy tính đi n t và l ch s phát tri n ệ ử ị ử ể Do nhu c u c n tăng đ chính xác và gi m th i gian tính toán, con ng i đã quan tâm ch t o cácầ ầ ộ ả ờ ườ ế ạ công c tính toán t x a: bàn tính tay c a ng i Trung qu c, máy c ng c h c c a nhà toán h cụ ừ ư ủ ườ ố ộ ơ ọ ủ ọ 4 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh Pháp Blaise Pascal (1623 - 1662), máy tính c h c có th c ng tr nhân chia c a nhà toán h c Ð cơ ọ ể ộ ừ ủ ọ ứ Gottfried Wilhelmvon Leibniz (1646 - 1716), máy sai phân đ tính các đa th c toán h c, máy phânể ứ ọ gi i đi u khi n b ng phi u đ c l c a Charles Babbage (1792 - 1871) ả ề ể ằ ế ụ ỗ ủ Tuy nhiên, máy tính đi n t th c s hình thành b t đ u vào th p niên 1950 và đ n nay đã tr i qua 5ệ ử ự ự ắ ầ ậ ế ả th h đ c phân lo i theo s ti n b v công ngh đi n t và vi đi n t cũng nh các c i ti n vế ệ ượ ạ ự ế ộ ề ệ ệ ử ệ ử ư ả ế ề nguyên lý, tính năng và lo i hình c a nó. ạ ủ * Th h 1 (1950 - 1958): máy tính s d ng các bóng đèn đi n t chân không, m ch riêng r , vào sế ệ ử ụ ệ ử ạ ẽ ố li u b ng phi u đ c l , đi u khi n b ng tay. Máy có kích th c r t l n, tiêu th năng l ngệ ằ ế ụ ỗ ề ể ằ ướ ấ ớ ụ ượ nhi u, t c đ tính ch m kho ng 300 - 3.000 phép tính m i giây. Lo i máy tính đi n hình th h 1ề ố ộ ậ ả ỗ ạ ể ế ệ nh EDVAC (M ) hay BESM (Liên xô cũ), ư ỹ * Th h 2 (1958 - 1964): máy tính dùng b x lý b ng đèn bán d n, m ch in. Máy đã có ch ngế ệ ộ ử ằ ẫ ạ ươ trình d ch nh Cobol, Fortran và h đi u hành đ n gi n. Kích th c máy còn l n, t c đ tínhị ư ệ ề ơ ả ướ ớ ố ộ kho ng 10.000 đ n 100.000 phép/s. Ði n hình nh lo i IBM-1070 (M ) hay MINSK (Liên xô cũ), ả ế ể ư ạ ỹ * Th h 3 (1965 - 1974): máy tính đ c g n các b x lý b ng vi m ch đi n t c nh có th cóế ệ ượ ắ ộ ử ằ ạ ệ ử ỡ ỏ ể đ c t c đ tính kho ng 100.000 đ n 1 tri u phép/s. Máy đã có các h đi u hành đa ch ng trình,ượ ố ộ ả ế ệ ệ ề ươ nhi u ng i dùng đ ng th i ho c theo ki u chia th i gian. K t qu t máy tính có th in ra tr cề ườ ồ ờ ặ ể ờ ế ả ừ ể ự ti p máy in. Ði n hình nh lo i IBM 360 (M ) hay EC (Liên Xô cũ), ế ở ể ư ạ ỹ * Th h 4 (1974 đ n nay): máy tính b t đ u có các vi m ch đa x lý có t c đ tính hàng ch c tri uế ệ ế ắ ầ ạ ử ố ộ ụ ệ đ n hàng t phép/giây. Giai đo n này hình thành 2 lo i máy tính chính : máy tính cá nhân đ bànế ỷ ạ ạ ể (Personal Computer - PC) ho c xách tay (Laptop ho c Notebook computer) và các lo i máy tínhặ ặ ạ chuyên nghi p th c hi n đa ch ng trình, đa vi x lý hình thành các h th ng m ng máy tínhệ ự ệ ươ ử ệ ố ạ (Computer Networks), và các ng d ng phong phú đa ph ng ti n. ứ ụ ươ ệ * Th h 5 (1990 - nay): b t đ u có các nghiên c u t o ra các máy tính mô ph ng các ho t đ ngế ệ ắ ầ ứ ạ ỏ ạ ộ c a não b và hành vi con ng i, có trí khôn nhân t o v i kh năng t suy di n phát tri n các tìnhủ ộ ườ ạ ớ ả ự ễ ể hu ng nh n đ c và nh ng h qu n lý ki n th c c s đ gi i quy t các bài toán đa d ng. ố ậ ượ ữ ệ ả ế ứ ơ ở ể ả ế ạ CH NG 2 ƯƠ NH NG NGUYÊN LÝ C B N VÀ C U TRÚC T NG QUÁT Ữ Ơ Ả Ấ Ổ C A H X LÝ THÔNG TIN T Ð NGỦ Ệ Ử Ự Ộ I. NH NG NGUYÊN LÝ THI T K C B N.Ữ Ế Ế Ơ Ả 1. Nguyên lý Turing. 2. Nguyên lý Von-Neumann. II . C U TRÚC T NG QUÁT C A H X LÝ THÔNG TIN T Ð NG.Ấ Ổ Ủ Ệ Ử Ự Ộ 1. Ph n c ng.ầ ứ 2. Ph n m m. ầ ề BÀI Ð C THÊMỌ KHÁI NI M V M NG MÁY TÍNH.Ệ Ề Ạ I. NH NG NGUYÊN LÝ THI T K C B N Ữ Ế Ế Ơ Ả 1. Nguyên lý Turing 5 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh Alan Mathison Turing (1912 - 1954) là m t nhà toán h c ng i Anh đã đ a ra m t thi t b tính đ nộ ọ ườ ư ộ ế ị ơ gi n g i là máy Turing. V lý thuy t, m i quá trình tính toán có th đ c thì đ u có th mô ph ngả ọ ề ế ọ ể ượ ề ể ỏ l i trên máy Turning. Máy Turning g m có (xem hình v 2.1): ạ ồ ẽ - M t b đi u khi n tr ng thái h u h n (finite control), trong đó có các tr ng thái đ c bi t nhộ ộ ề ể ạ ữ ạ ạ ặ ệ ư tr ng thái kh i đ u và tr ng thái k t thúc. ạ ở ầ ạ ế - M t băng ghi (tape) ch a tín hi u trong các ô. ộ ứ ệ - M t đ u đ c (head) và ghi có th di chuy n theo 2 chi u trái ho c ph i m t đ n v .ộ ầ ọ ể ể ề ặ ả ộ ơ ị Hình 2.1 S đ máy Turingơ ồ Ð u đ c/ghi mang ch c năng thông tin n i gi a B đi u khi n h u h n và băng ghi. Ð u b ngầ ọ ứ ố ữ ộ ề ể ữ ạ ầ ằ cách đ c d u hi u t băng và cũng dùng nó đ thay đ i d u hi u trên băng. B ki m soát v n hànhọ ấ ệ ừ ể ổ ấ ệ ộ ể ậ theo t ng b c riêng bi t; m i b c nó th c hi n 2 ch c năng tùy thu c vào tr ng thái hi n t i c aừ ướ ệ ỗ ướ ự ệ ứ ộ ạ ệ ạ ủ nó và tín hi u hi n t i c a băng: ệ ệ ạ ủ 1. Ð t b đi u khi n tr ng thái ban đ u q1, băng tr ng và đ u đ c/ghi ch vào ô kh i đ u. ặ ộ ề ể ở ạ ầ ắ ầ ọ ỉ ở ầ 2. N u: ế (a) tr ng thái hi n t i q trùng v i tr ng thái k t thúc qo thì máy s d ng. ạ ệ ạ ớ ạ ế ẽ ừ (b) ng c l i, tr ng thái q s chuy n qua q, tín hi u trên băng s thành s và đ u đ c d ch chuy nượ ạ ạ ẽ ể ệ ầ ọ ị ể sang ph i ho c trái m t đ n v . Máy hoàn thành xong m t b c tính toán và s n sàng cho b c ti pả ặ ộ ơ ị ộ ướ ẵ ướ ế theo. 2. Nguyên lý Von Neumann Năm 1946, nhà toán h c M John Von Neumann (1903 - 1957) đã đ ra m t nguyên lý máy tính ho tọ ỹ ề ộ ạ đ ng theo m t ch ng trình đ c l u tr và truy nh p theo đ a ch . Nguyên lý này đ c trình bày ộ ộ ươ ượ ư ữ ậ ị ỉ ượ ở m t bài báo n i ti ng nhan đ : Th o lu n s bộ ổ ế ề ả ậ ơ ộ v thi t k logic c a máy tính đi n t . N i dungề ế ế ủ ệ ử ộ nguyên lý Von Neumann g m :ồ - Máy tính có th ho t đ ng theo m t ch ng trình đã đ c l u tr . ể ạ ộ ộ ươ ượ ư ữ Theo Von Neumann, chúng ta có th t p h p các l nh cho máy thi hành theo m t ch ng trình đ cể ậ ợ ệ ộ ươ ượ thi t k và coi đó nh m t t p d li u. D li u này đ c cài vào trong máy và đ c truy n b ngế ế ư ộ ậ ữ ệ ữ ệ ượ ượ ề ằ xung đi n. Ðây là m t cu c cách m ng m i cho máy tính nh m tăng t c đ tính toán vào th i đó vìệ ộ ộ ạ ớ ằ ố ộ ờ tr c kia máy ch có th nh n đ c các l nh t băng gi y ho c bìa đ c l và n p vào b ng tay.ướ ỉ ể ậ ượ ệ ừ ấ ặ ụ ỗ ạ ằ N u g p bài toán l p l i nhi u l n thì cũng ti p t c b ng cách n p l i m t cách th công nh v yế ặ ặ ạ ề ầ ế ụ ằ ạ ạ ộ ủ ư ậ gây h n ch trong tính toán s d ng. ạ ế ử ụ - B nh đ c đ a ch hóaộ ớ ượ ị ỉ M i d li u đ u có m t đ a ch c a vùng nh ch a s li u đó. Nh v y đ truy nh p d li u ta chỗ ữ ệ ề ộ ị ỉ ủ ớ ứ ố ệ ư ậ ể ậ ữ ệ ỉ c n xác đ nh đ a ch c a nó trên b nh .ầ ị ị ỉ ủ ộ ớ 6 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh - B đ m c a ch ng trìnhộ ế ủ ươ N u m i câu l nh ph i dùng m t vùng nh đ ch a đ a ch c a câu l nh ti p theo thì không gianế ỗ ệ ả ộ ớ ể ứ ị ỉ ủ ệ ế b nh s b thu h p. Ð kh c ph c h n ch này, máy đ c g n m t thanh ghi đ ch ra v trí c aộ ớ ẽ ị ẹ ể ắ ụ ạ ế ượ ắ ộ ể ỉ ị ủ l nh ti p theo c n đ c th c hi n và n i dung c a nó t đ ng đ c tăng lên m i l n l nh đ cệ ế ầ ượ ự ệ ộ ủ ự ộ ượ ỗ ầ ệ ượ truy c p. Mu n đ i th t l nh ta ch c n thay đ i n i dung thanh ghi b ng m t đ a ch c a l nhậ ố ổ ứ ự ệ ỉ ầ ổ ộ ằ ộ ị ỉ ủ ệ c n đ c th c hi n ti p. ầ ượ ự ệ ế II. C U TRÚC T NG QUÁT C A H X LÝ THÔNG TIN T Ð NG Ấ Ổ Ủ Ệ Ử Ự Ộ M i lo i máy tính có th có các hình d ng ho c c u trúc khác nhau, tùy theo m c đích s d ngỗ ạ ể ạ ặ ấ ụ ử ụ nh ng, m t cách t ng quát, máy tính đi n t là m t h x lý thông tin t đ ng g m 3 ph n chính: ư ộ ổ ệ ử ộ ệ ử ự ộ ồ ầ * Ð n v x lý trung ng (CPU - Central Processing Unit) ơ ị ử ươ * Kh i b nh (Memory): đ ch a ch ng trình và d li u ố ộ ớ ể ứ ươ ữ ệ * Kh i vào ra (Input/Output): bao g m màn hình, máy in, bàn phím, ố ồ 1. Ph n c ng (Hardware) ầ ứ Ph n c ng có th đ c hi u đ n gi n là t t c các ph n trong m t h máy tính mà chúng ta có thầ ứ ể ượ ể ơ ả ấ ả ầ ộ ệ ể th y ho c s đ c. Ph n c ng g m các thi t b máy có th th c hi n các ch a năng sau: ấ ặ ờ ượ ầ ứ ồ ế ị ể ự ệ ứ * Nh p d ki n vào máy (input) ậ ữ ệ * X lý d ki n (processing) ử ữ ệ * Xu t d ki n/ thông tin (output)ấ ữ ệ a. S đ c u trúc ph n c ngơ ồ ấ ầ ứ Hình 2.2 S đ c u trúc ph n c ngơ ồ ấ ầ ứ b. B nh ộ ớ B nh là thi t b l u tr thông tin trong quá trình máy tính x lý. B nh bao g m b nh trong vàộ ớ ế ị ư ữ ử ộ ớ ồ ộ ớ b nh ngoài.ộ ớ B nh trong g m ROM và RAM :ộ ớ ồ 7 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh - ROM (Read Only Memory) là B nh ch đ c thông tin dùng đ l u tr các ch ng trình hộ ớ ỉ ọ ể ư ữ ươ ệ th ng, ch ng trình đi u khi n vi c nh p xu t c s (ROM-BIOS : ROM-Basic Input/Outputố ươ ề ể ệ ậ ấ ơ ở System). Thông tin đ c gi trên ROM th ng xuyên ngay c khi m t đi n. B nh này đ c cácượ ữ ườ ả ấ ệ ộ ớ ượ công ty s n xu t máy tính cài đ t s n trên máy th ng có kích c 16 KB(lo i IBM PC XT), ho c 32ả ấ ặ ẵ ườ ỡ ạ ặ KB, 64 KB (lo i IBM PC AT). Ng i s d ng máy tính không th t thay đ i n i dung thông tinạ ườ ử ụ ể ự ổ ộ trong ROM. - RAM (Random Access Memory) là B nh truy xu t ng u nhiên, đ c dùng đ l u tr d ki n vàộ ớ ấ ẫ ượ ể ư ữ ữ ệ ch ng trình trong quá trình thao tác và tính toán. RAM có đ c đi m là n i dung thông tin ch aươ ặ ể ộ ứ trong nó s m t đi khi m t đi n ho c t t máy. ẽ ấ ấ ệ ặ ắ Dung l ng b nh cho các máy tính hi n nay (lo i PC AT 486 tr lên) thông th ng vào kho ng 4ượ ộ ớ ệ ạ ở ườ ả MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB ho c 64 MB và có th h n n a. ặ ể ơ ữ B nh ngoài: nh đĩa t , băng t Ð l u tr thông tin và có th chuy n các tin nàyộ ớ ư ừ ừ ể ư ữ ể ể qua máy tính khác, ng i ta s d ng các đĩa, băng t nh là các b nh ngoài. Các b nh này có dung l ngườ ử ụ ừ ư ộ ớ ộ ớ ượ ch a l n, không b m t đi khi không có ngu n đi n. Trên các máy vi tính ph bi n hi n nay có cácứ ớ ị ấ ồ ệ ổ ế ệ lo i đĩa t sau: ạ ừ - Ðĩa c ng (hard disk) : có nhi u lo i dung l ng t vài trăm đ n vài ngàn MB, đ n nay đã có đĩaứ ề ạ ượ ừ ế ế c ng h n 10 GB. ứ ơ - Ðĩa m m (floppy disk) : ph bi n có 2 lo i đĩa có đ ng kính 5.25 inches (dung l ng 360 KBề ổ ế ạ ườ ượ ho c 1.2 MB) và lo i 3.5 inches (dung l ng 720 KB ho c 1.44 MB)ặ ạ ượ ặ Hình 2.3 Ðĩa máy tính lo i 3.5 in và 5.25 in.ạ - Ðĩa quang (Compact disk): lo i 4.72 inches có dung l ng vào kho ng 600 MB. Ðĩa quang th ngạ ượ ả ườ ch đ c đ c và không ghi đ c (CD-ROM) là thi t b ph bi n v i các ph n m m phong phúỉ ượ ọ ượ ế ị ổ ế ớ ầ ề mang nhi u thông tin, hình nh, âm thanh không th thi u đ c trong các ph ng ti n đa truy nề ả ể ế ượ ươ ệ ề thông (multimedia). T c đ quay c a đĩa m m 5.25 in. kho ng 300 vòng/phút, đĩa 3.5 in. kho ng 600 vòng/phút. T c đố ộ ủ ề ả ả ố ộ quay c a đĩa c ng r t cao th ng đ t trên 3600 vòng/phút. Vì v y, thông tin ch a trên đĩa c ng sủ ứ ấ ườ ạ ậ ứ ứ ẽ đ c truy c p nhanh h n trên đĩa m m r t nhi u. ượ ậ ơ ề ấ ề Hi n nay trên th tr ng còn có lo i đĩa nén, có kích th c nh lo i đĩa 1.44 MB, nh ng có dungệ ị ườ ạ ướ ư ạ ư l ng đ n 100 MB và d dàng mang đi các n i. ượ ế ễ ơ c. B x lý trung ng (CPU)ộ ử ươ B x lý trung ng ch huy các ho t đ ng c a máy tính theo l nh và th c hi n các phép tính. CPUộ ử ươ ỉ ạ ộ ủ ệ ự ệ có 3 b ph n chính: kh i đi u khi n, kh i tính toán s h c và logic, và m t s thanh ghi. ộ ậ ố ề ể ố ố ọ ộ ố · Kh i đi u khi n (CU: Control Unit) là trung tâm đi u hành máy tính. Nó cóố ề ể ề nhi m v gi i mã cácệ ụ ả l nh, t o ra các tín hi u đi u khi n công vi c c a các b ph n khác c a máy tính theo yêu c u c aệ ạ ệ ề ể ệ ủ ộ ậ ủ ầ ủ ng i s d ng ho c theo ch ng trình đã cài đ t. ườ ử ụ ặ ươ ặ 8 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh · Kh i tính toán s h c và logic (ALU: Arithmetic-Logic Unit) bao g m các thi t bố ố ọ ồ ế ị th c hi n cácự ệ phép tính s h c (c ng, tr , nhân, chia, ), các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR) và các phépố ọ ộ ừ tính quan h (so sánh l n h n, nh h n, b ng nhau, ) ệ ớ ơ ỏ ơ ằ · Các thanh ghi (registers) đ c g n ch t vào CPU b ng các m ch đi n t làm nhi m v b nhượ ắ ặ ằ ạ ệ ử ệ ụ ộ ớ trung gian. Các thanh ghi mang các ch c năng chuyên d ng giúp tăng t c đ trao đ i thông tin trongứ ụ ố ộ ổ máy tính. Ngoài ra, CPU còn đ c g n v i m t đ ng h (clock) hay còn g i là b t o xung nh p. T n sượ ắ ớ ộ ồ ồ ọ ộ ạ ị ầ ố đ ng h càng cao thì t c đ x lý thông tin càng nhanh. Th ng thì đ ng h đ c g n t ng x ngồ ồ ố ộ ử ườ ồ ồ ượ ắ ươ ứ v i c u hình máy và có các t n s dao đ ng (cho các máy PC 386 DX tr lên) là 33 MHz, 66 MHz,ớ ấ ầ ố ộ ở 100 MHz, 120 MHz, 133 MHz, ho c cao h n. ặ ơ d. Các thi t b xu t / nh pế ị ấ ậ Hình 2.4 Các b ph n c a m t máy tính ộ ậ ủ ộ Các thi t b nh p thông tin chính: ế ị ậ - Bàn phím (Keyboard): là thi t b nh p d li u và câu l nh, bàn phím máy vi tính ph bi n hi nế ị ậ ữ ệ ệ ổ ế ệ nay là m t b ng ch a 104 phím có các tác d ng khác nhau. ộ ả ứ ụ Có th chia làm 3 nhóm phím chính:ể Hình 2.5 Bàn phím + Nhóm phím đánh máy: g m các phím ch , phím s và phím các ký t đ c bi t (~, !, @, #, $, %,ồ ữ ố ự ặ ệ ^,&, ?, ). + Nhóm phím ch c năng (function key): g m các phím t F1 đ n F12 và các phím khác nh ứ ồ ừ ế ư (phím di chuy n t ng đi m), phím PgUp (lên trang màn hình), PgDn (xu ng trang màn hình), Insertể ừ ể ố (chèn), Delete (xóa), Home (v đ u), End (v cu i), ề ầ ề ố + Nhóm phím đ m s (numeric keypad) nh NumLock (cho các ký t s ), CapsLock (t o các chệ ố ư ự ố ạ ữ in), ScrollLock (ch đ cu n màn hình) th hi n các đèn ch th . ế ộ ộ ể ệ ở ỉ ị Ngoài 3 phím có đèn ch th trên ta còn các nút đi u khi n sau: ỉ ị ề ể - Phím Shift: kèm v i các phím ch s t o ra ch in hoa ho c th ng, đ i phím s thành các kýớ ữ ẽ ạ ữ ặ ườ ổ ố hi u t ng ng trên nó. ệ ươ ứ 9 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh - Phím BackSpace: lùi đi m nháy đ ng th i xóa ký t đ ng tr c nó. ể ồ ờ ự ứ ướ - Phím Enter: nút thi hành l nh ho c xu ng hàng. ệ ặ ố - Phím Space: thanh dài nh t, t o ký t r ng. ấ ạ ự ỗ - Phím PrintScreen: nút in n i dung màn hình ra gi y. ộ ấ - Phím Pause: d ng thi hành ch ng trình. ừ ươ - Phím Ctrl (Control) và Alt (Alternate): là phím dùng đ ph i h p các phím khác tùy ch ng trìnhể ố ợ ươ s d ng. ử ụ - Phím Esc (Escape): phím thoát, đ c dùng khi có ch đ nh rõ. ượ ỉ ị - Phím Tab: phím nh y cách, th ng 8 kho ng (kho ng nh y có th khác đi tùy ch ng trình hayả ườ ả ả ả ể ươ ng i s d ng đ nh). ườ ử ụ ị - Con chu t (Mouse): là thi t b c n thi t ph bi n hi n nay, nh t là các máyộ ế ị ầ ế ổ ế ệ ấ tính ch y trongạ môi tr ng Windows.ườ Con chu t có kích th c v a n m tay di chuy n trên m t t m ph ng (mouse pad) theo h ng nàoộ ướ ừ ắ ể ộ ấ ẳ ướ thì d u nháy ho c mũi tên trên màn hình s di chuy n theo h ng đó t ng ng v i v trí c a c aấ ặ ẽ ể ướ ươ ứ ớ ị ủ ủ viên bi ho c tia sáng (optical mouse) n m d i b ng c a nó. M t s máy tính có con chu t đ cặ ằ ướ ụ ủ ộ ố ộ ượ g n trên bàn phím. ắ Hình 2.6 Con chu tộ - Máy quét (scanner): là thi t b dùng đ nh p văn b n hay hình v , hình ch p vàoế ị ể ậ ả ẽ ụ máy tính. Thông tin nguyên th y trên gi y s đ c quét thành các tín hi u s t o thành các t p tin nh (imageủ ấ ẽ ượ ệ ố ạ ậ ả file). Scanner đi kèm v i ph n m m đ nh n di n các t p tin nh ho c văn b n. ớ ầ ề ể ậ ệ ậ ả ặ ả - Digitizer: dùng đ nh p d li u đ h a theo t a đ X-Y vào máy tính, th ngể ậ ữ ệ ồ ọ ọ ộ ườ đ c dùngượ trong v b n đ .ẽ ả ồ - Bút quang (Light pen): dùng nh p đi m b ng cách ch m lên màn hình. ậ ể ằ ấ - Touch screen: màn hình đ c bi t có th dùng ngón tay đ ch m lên các đi m.ặ ệ ể ể ạ ể Các thi t b xu t thông tin chính:ế ị ấ - Màn hình (Screen hay Monitor): là thi t b xu t chu n, dùng đ th hi n thông tinế ị ấ ẩ ể ể ệ cho ng i s d ng xem. ườ ử ụ Thông tin đ c th hi n ra màn hình b ng ph ng pháp ánh x b nh (memory mapping), v iượ ể ệ ằ ươ ạ ộ ớ ớ cách này màn hình ch vi c đ c liên t c b nh và hi n th (display) b t kỳ thông tin nào hi n cóỉ ệ ọ ụ ộ ớ ể ị ấ ệ trong vùng nh ra màn hình. Vì v y đ xu t thông tin ra màn hình ta ch c n xu t ra vùng nh t ngớ ậ ể ấ ỉ ầ ấ ớ ươ ng. ứ Hình 2.8 Màn hình - Trong ch đ văn b n, màn hình th hi n 80 c t ký t (đánh s t 0 - 79) và 25 dòng (đánh s t 0ế ộ ả ể ệ ộ ự ố ừ ố ừ - 24). 10 [...]... th mc gc c c c file trc thuc v c c th mc con (sub-directory) Trong c c th mc con cng c c c file trc thuc v th mc con ca nú Th mc cha th mc con gi l th mc cha (parent directory) Th mc ang lm vic gi l th mc hin hnh (current directory) Ta c th din t cu tr c th mc v file cha trong nú qua hỡnh nh c y th mc (directory tree) Vớ d trờn a C, ta c 2 th mc con ca th mc gc l VANBAN v PASCAL 31 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm... http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh c éng dn (path) éng dn l lnh ch dn l trỡnh cho phộp ta t th mc bt k c th n trc tip th mc cn truy xut C 2 loi ng dn c th s dng trong MS - DOS l: ng dn (path) v tờn ng dn (pathname) éng dn mt dóy c c th mc bt u t th mc gc n c c th mc con v ni tip nhau bi du \, th mc ng sau l con ca th mc ng trc Núi c ch kh c, ng dn dựng ch nh th mc cn... vn c n c nhiu ngi tip tc s dng Mt mỏy tớnh c th c 1 hoc 2 a mm v 1 hoc vi a cng mm thng c t tờn l A v B (drive A, drive B), cng c tờn l C, D, E, Mt a cng c th c chia lm nhiu a logic nh c c c tờn kh c nhau C 3 c ch khi ng mỏy: ã Bt c ng tc khi ng khi mỏy cha vo in 29 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh ã Nhn nỳt RESET khi mỏy ó hot ng v cn... m khụng cn bit n mc tiờu cui c ng Thut toỏn c th din gii mt c ch trc quan bng lu (flowchart) Lu c s dng thụng dng trong vic trỡnh by c c bc cn thit gii quyt vn qua c c hỡnh khi kh c nhau v dũng d liu gia c c bc c ch nh i theo c c ng mi tờn Mt s qui c ký hiu lu : Vớ d 2.1: Thut toỏn gii phng trỡnh bc nht : ax + b = 0, ta i qua c c bc: - Bc 1: Nhp vo 2 h s a v b 12 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm... *.* hoc duy nht mt du chm i din cho tt c c c tp tin trờn a b Th mc (directory) Th mc l ni ct gi c c tp tin theo mt ch no ú theo ý ngi s dng éõy l bin phỏp giỳp ta qun lý c tp tin, d dng tỡm kim chỳng khi cn truy xut C c tp tin c liờn quan vi nhau c th c xp trong c ng mt th mc Bn thõn mi a mang mt th mc chung gi l th mc gc (root directory) Th mc gc khụng c tờn riờng v c ký hiu l \ (du x phi: backslash)... Networks - WAN) ch mt lot c c mỏy hoc c c LAN c ni vi nhau trờn mt phm vi ln hn nh liờn tnh, liờn vựng, quc gia hay a quc gia S mt mng cc b n gin: C c mỏy tớnh lm vic trờn mng cc b bao gm: - Mỏy ch (File Server) : l mt mỏy tớnh c b nh ln, tc truy xut cao v c kh nng cha nhiu ti nguyờn Mỏy ch h iu hnh mng v c c chng trỡnh chung cho ton mng nh c c phn mm x lý d liu, vn bn, phn mm chuyờn dng, c c phn mm an... thng mng phi c ớt nht 1 mỏy ch - Trm lm vic (WorkStation): l c c mỏy tớnh con c ni vi nhau v vo mỏy ch Ngi lm vic trờn c c Trm c th s dng ti nguyờn trờn mỏy ch v chia x d liu cho c c ng nghip - C c thit b kh c nh mỏy in, mỏy v, c c mỏy ny c th ni trc tip vo mỏy ch hoc trm lm vic tựy theo nhu cu lm vic ca h thng C nhiu phng phỏp kt ni mỏy tớnh vi nhau theo cu hỡnh mng (Topology) Mi loi u c u khuyt... mc cha, c c th mc con k tip filename tờn tp tin bao gm phn tờn v phn m rng directory th mc sub-dir th mc con (sub directory) ni dung c u lnh bt buc cn c ni dung c u lnh trong du [ ] c th c hoc khụng [] Du Enter, ra lnh thc hin lnh ca DOS Ghi chỳ: Ta c th ỏnh tờn lnh v du /? nhn c hng dn (HELP) c c chi tit sau lnh Vớ d C: \>DIR /? , DOS s ch dn v lnh DIR trờn mn hỡnh 1 C c khỏi nim c. .. : C c file kh thi v lnh bú chy trc tip c trờn MS-DOS ã TXT, DOC, : C c file vn bn ã PAS, BAS, : C c file chng trỡnh PASCAL, BASIC, ã WK1, XLS, : C c file chng trỡnh bng tớnh LOTUS, EXCEL ã DBF, DAT, : C c file d liu C c ký t c bit trờn file: DOS dựng c c ký t sao (*) v chm hi (?) mụ t mt tp hp file í ngha nh sau: ã ã Du * dựng i din cho mt chui ký t bt k v thay cho phn c n li ca tờn file hoc... rng c mt du chm (.) ngn c ch 30 http://www.ctu.edu.vn/coursewares/khoahoc/tinhocdc/ch6.htm Coper by: janeeyre_thanh Tờn tp tin khụng chp nhn c c trng hp sau: - C khong trng trong tờn file - Trựng tờn vi c c lnh ca DOS v lnh iu khin thit b: CON, PRN, - C cha c c ký t nh , ?, *, :, >, . u), End (v cu i), ề ầ ề ố + Nhóm phím đ m s (numeric keypad) nh NumLock (cho c c ký t s ), CapsLock (t o c c chệ ố ư ự ố ạ ữ in), ScrollLock (ch đ cu n màn hình) th hi n c c đèn ch th . ế ộ. Nó c ố ề ể ề nhi m v gi i mã c c ụ ả l nh, t o ra c c tín hi u đi u khi n c ng vi c c a c c b ph n kh c c a máy tính theo yêu c u c aệ ạ ệ ề ể ệ ủ ộ ậ ủ ầ ủ ng i s d ng ho c theo ch ng trình. máy ch . Ng iủ ườ làm vi c trên c c Tr m c th s d ng tài nguyên trên máy ch và chia x d li u cho c c đ ngệ ạ ể ử ụ ủ ẻ ữ ệ ồ nghi p.ệ - C c thi t b kh c nh máy in, máy v , c c máy này c th