• M|y tính thực hiện c|c chức năng cơ bản – Dữ liệu đưa v{o m|y tính được xử lý ngay hoặc có thể được lưu trong bộ nhớ.. Chức năng của hệ thống máy tính • Trao đổi dữ liệu: – Trao đổi
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC B\CH KHOA H[ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN V[ TRUYỀN THÔNG
TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG
– L{ chương trình chạy trên m|y tính
Tổng quan về hệ thống máy tính
Trang 2Phần cứng
• Phần cứng
– Màn hình – Loa – Bàn phím – Chuo ̣t – CPU –
Trang 3• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
2.1.1 Mô hình cơ bản của máy tính
a Chức năng của hệ thống máy tính
b Cấu trúc của hệ thống máy tính
c Hoạt động của máy tính
12
Trang 4• M|y tính thực hiện c|c chức năng cơ bản
– Dữ liệu đưa v{o m|y tính được xử lý ngay hoặc
có thể được lưu trong bộ nhớ
– Khi cần chúng sẽ được lấy ra xử lý
14
a Chức năng của hệ thống máy tính
• Trao đổi dữ liệu:
– Trao đổi dữ liệu giữa c|c th{nh phần bên trong
và bên ngoài máy tính Quá trình vào ra
(input-output)
– C|c thiết bị v{o-ra: nguồn cung cấp dữ liệu hoặc
nơi tiếp nhận dữ liệu
– Dữ liệu được vận chuyển trên khoảng c|ch xa
gọi l{ truyền dữ liệu (data communication)
Trang 5• Bộ xử lý trung tâm – CPU (Central Processor
Unit)
– Điều khiển c|c hoạt động của m|y tính v{ thực hiện
xử lý dữ liệu
• Bộ nhớ chính (Main Memory)
– Lưu trữ chương trình v{ dữ liệu
• Hệ thống vào ra (Input-Output System):
– Trao đổi thông tin giữa máy tính và thế giới bên
ngoài
• Liên kết hệ thống (System Interconnection):
– Kết nối v{ vận chuyển thông tin giữa CPU, bộ nhớ
chính v{ hệ thống v{o ra của m|y tính với nhau
17
b Cấu trúc của hệ thống máy tính
• Hoạt động cơ bản của máy tính là thực hiện chương trình Chương trình gồm một tập các lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ Việc thực hiện chương trình là lặp lại chu kỳ lệnh bao gồm các bước sau:
– CPU nhận lệnh từ bộ nhớ chính (tự động) – Giải mã lệnh để xác định thao tác và các toán hạng – Nhận toán hạng
– Thực hiện lệnh – Ghi kết quả – Quay lại chu trình để thực hiện lệnh tiếp theo
18
c Hoạt động của máy tính
Nội dung
• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
Trang 62.1.2 Bộ xử lý trung tâm - CPU
Bus bên trong
Bus bên ngoài
Điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình đ~ định sẵn
Arithmetic Logic Unit (ALU)
Thực hiện c|c phép to|n số học v{
c|c phép to|n logic trên c|c dữ liệu
cụ thể
Register File (RF)
Lưu trữ c|c thông tin tạm thời phục
vụ cho hoạt động của CPU
Internal bus
Kết nối c|c th{nh phần bên trong CPU với nhau
Bus Interface Unit
Kết nối v{ trao đổi thông tin giữa c|c bus bên trong với c|c bus bên ngo{i với nhau
Cấu tạo cơ bản của CPU
2.1.2 Bộ xử lý trung tâm - CPU
• Khối điều khiển (Control Unit – CU)
– Điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình
• Tập các thanh ghi (Register File - RF)
– Lưu trữ các thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động
của CPU
• Bus bên trong (Internal Bus)
– Kết nối các thành phần bên trong CPU với nhau
• Đơn vị ghép nối bus (Bus Interface Unit – BIU)
– Kết nối và trao đổi thông tin với nhau giữa các bus bên
trong với các bus bên ngoài
2.1.2 Bộ xử lý trung tâm - CPU
Trang 725
a Bộ vi xử lý (Microprocessor)
• Tốc độ của bộ vi xử lý
– Số lệnh được thực hiện trong 1s
– MIPS (Milliions of Intructions per Second)
– Tốc độ của bộ xử lý được đ|nh giá gián tiếp
thông qua tần số xung nhịp
• 6 tỷ người dùng hand calculator * 24h/ngày * 7
ng{y/tuần * 46 năm = 1 ngày Roadrunner
– Nabulae – 2nd ,China 1.2 petaflops
– Jaguar – 1st , USA 1.8 petaflops
27
Nội dung
• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
Trang 829
2.1.3 Bộ nhớ
• Chức năng: Lưu trữ chương trình v{ dữ liệu
• Các thao tác cơ bản với bộ nhớ:
– Thao t|c đọc (read)
– Thao tác ghi (write)
• Các thành phần chính
– Bộ nhớ trong (Internal Memory)
– Bộ nhớ ngo{i (External Memory)
30
a Các thành phần bộ nhớ máy tính
31
b Bộ nhớ trong
• Chức năng và đặc điểm
– Chức c|c thông tin m{ CPU có thể trao đổi trực
• Ngăn nhớ thường được tổ chức theo Byte
• Nội dung của ngăn nhớ có thể thay đổi, song địa chỉ vật lý của ngăn nhớ luôn cố định
• Thông thường, bộ nhớ chính gồm 2 phần:
– ROM – RAM
i Bộ nhớ chính
Trang 933
• Vùng bộ nhớ chỉ đọc Thông tin không bị mất
đi khi mất nguồn điện
• Tích hợp trên các thiết bị
• Nội dung được cài đặt tại nơi sản xuất thiết bị
ROM – Read Only Memory
ROM – Read Only Memory
• Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
– Không phải di chuyẻn tuàn tự
– Được chia thành các ô nhớ có đánh địa
chỉ
– Thời gian thực hiện thao t|c đọc hoặc
ghi đối với mỗi ô nhớ l{ như nhau, cho
dù đang ở bất kỳ vị trí n{o trong bộ nhớ
• Lưu trữ c|c thông tin thay đổi, v{ c|c
thông tin được sử dụng hiện h{nh
• Thông tin lưu trên RAM chỉ l{ tạm
thời, chúng sẽ mất đi khi mất nguồn
điện cung cấp
RAM – Random Access Memory
35
• SRAM (Static RAM): RAM tĩnh
• DRAM (Dynamic RAM): RAM động – SDRAM (Synchronous Dynamic RAM):
• SDR (Single Data Rate): Đ~ lỗi thời
• DDR (Double Data Rate): Đ~ được thay thế bởi DDR2
• DDR2 (Double Data Rate 2), DDR3: L{ thế hệ tiếp theo
của DDR, hiện được sử dụng rộng r~i
– RDRAM (Rambus Dynamic RAM): Ít người dùng vì không
nhanh hơn SDRAM l{ bao nhưng lại đắt hơn nhiều
• Dung lượng: 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1GB, 2GB
Phân loại RAM theo công nghệ chế tạo
36
Trang 1037
• Hiện nay, CACHE được tích hợp trong chip vi xử lý
• CPU truy nhập dữ liệu trong CACHE nhanh hơn so với RAM
nhưng dung lượng nhỏ hơn
• CACHE thường được chia ra một số mức: cache L1, L2,…
• CACHE có thể có hoặc không
Tốc độ xử lý CPU >> tốc độ truy ca ̣p
dữ liệu từ RAM
Sử dụng bo ̣ nhớ Cache :
• C|c khối dữ liệu từ RAM được
nạp v{o Cache khi cần
• CPU thao t|c với dữ liệu trên
Cache thay vì trên RAM
ii Bộ nhớ đệm nhanh (Cache memory)
38
c Bộ nhớ ngoài
• Chức năng và đặc điểm
– Lưu giữ t{i nguyên phần mềm của m|y tính, bao gồm: Hệ điều h{nh, c|c chương trình v{ dữ liệu – Bộ nhớ ngo{i được kết nối với hệ thống dưới dạng c|c thiết bị v{o ra
– Dung lượng lớn – Tốc độ chậm
• Laptop: Hầu như không có
• Desktop: Ít sử dụng
shutter shell liner
magnetic coating
flexible thin film metal hub
i Đĩa mềm – Floppy disk
Trang 11Cho đĩa vào
Trang 12v Flash sticks or memory - USB
• Kết nối với m|y tính qua cổng USB
• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
• Chức năng: Trao đổi thông tin giữa m|y
tính với thế giới bên ngo{i
• Các thao tác cơ bản
– V{o dữ liệu (Input) – Ra dữ liệu (Output)
• Các thành phần chính:
– Các thiết bị vào-ra (IO devices) hay còn gọi l{
thiết bị ngoại vi (Peripheral devices)
– Các mô-đun ghép nối vào-ra (IO Interface
modules)
Trang 1349
a Cấu trúc cơ bản của hệ thống vào-ra
Module vào ra
Cổng vào ra I/O PORT
Nối ghép với CPU
và bộ nhớ chính
Thiết bị ngoại vi PERIPHERAL Cổng vào ra
I/O PORT
Thiết bị ngoại vi PERIPHERAL Cổng vào ra
I/O PORT
.
50
b Các thiết bị vào ra
• Chức năng: Chuyển đổi dữ liệu giữa bên
trong và bên ngoài máy tính
• Các thiết bị ngoại vi cơ bản:
– Thiết bị v{o: B{n phím, chuột, m|y quét,…
– Thiết bị ra: M{n hình, m|y in,…
– Thiết bị nhớ: C|c ổ đĩa,…
– Thiết bị truyền thông: Modem,…
51
c Mô-đun ghép nối vào ra
• C|c thiết bị v{o ra không kết nối trực tiếp với CPU
m{ được kết nối thông qua c|c mô-đun ghép nối
vào-ra
• Trong c|c mô đun ghép nối ra có c|c cổng
v{o-ra (IO Port)
• C|c cổng n{y cũng được đ|nh địa chỉ bởi CPU, có
nghĩa l{ mỗi cổng cũng có một địa chỉ x|c định
• Mỗi thiết bị v{o-ra kết nối với CPU thông qua cổng
tương ứng với địa chỉ x|c định
Nội dung
• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
Trang 1453
2.1.5 Liên kết hệ thống (buses)
• CPU, bộ nhớ chính v{ hệ thống v{o-ra cần phải kết
nối với nhau để trao đổi thông tin
• Việc kết nối n{y được thực hiện bằng một tập c|c
đường kết nối gọi l{ bus
• Thực tế bus trong m|y tính kh| phức tạp, nó được
thể hiện bằng c|c đường dẫn trên c|c bản mạch,
c|c khe cắm trên bản mạch chính, c|c c|p nối,…
54
2.1.5 Liên kết hệ thống (tiếp)
• Độ rộng của bus: L{ số đường d}y của bus
có thể truyển thông tin đồng thời
• Về chức năng, bus được chia l{m 3 loại chính:
– Bus địa chỉ (Address Bus) – Bus dữ liệu (Data Bus) – Bus điều khiển (Control Bus)
Nội dung
• 2.1 Tổ chức bên trong máy tính
• 2.1.1 Mô hình cơ bản của m|y tính
Trang 15• C|c kênh truyền tín hiệu (bus)
– C|c loại ổ đĩa: ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, ổ đĩa
Trang 182.2.2 Phân loại phần mềm
• Phân loại theo phương thức hoạt động:
– Phần mềm hệ thống:
• Dùng để vận h{nh m|y tính v{ c|c phần cứng m|y tính
• Ví dụ: C|c hệ điều h{nh m|y tính Windows XP – Phần mềm ứng dụng:
• Phần mềm dùng để giải quyết c|c vấn đề phục vụ cho c|c hoạt động kh|c nhau của con người như quản lý,
kế to|n, soạn thảo văn bản, trò chơi…
• Nhu cầu về phần mềm ứng dụng ng{y c{ng tăng v{
đa dạng
72
Trang 1973
2.2.2 Phân loại phần mềm máy tính
• Phân loại theo đặc thù ứng dụng và môi
– Phần mềm trên Web (Web-based SW)
– Phần mềm trí tuệ nh}n tạo (AI SW)
• 2.3 Giới thiệu hệ điều h{nh
• 2.3.1 C|c kh|i niệm cơ bản
– Quản lý việc cấp ph|t t{i nguyên của m|y tính như
bộ xử lý trung t}m, bộ nhớ, c|c thiết bị v{o ra…
– Sắp xếp sự thực thi của tất
cả c|c phần mềm kh|c
a Hệ điều hành
76
Trang 20• Thường được c{i đặt lên m|y tính, được chạy
mỗi khi khởi động m|y tính
• Đóng vai trò trung gian trong vie ̣c giao tiép giữa
người sử dụng và phàn cứng máy tính
79
b Tệp (File)
• Tệp l{ tập hợp các dữ liệu có liên quan với nhau và
được tổ chức theo 1 cấu trúc, thường được lưu trữ
bên ngoài máy tính
• Nội dung của tệp có thể l{ chương trình, dữ liệu,
– Lưu ý: Nên đặt tên mang tính gợi nhớ
– VD:
• Tên file hợp lệ: dulieu100101.txt, dulieu$100101.dat
• Tên file không hợp lệ: ‘ dulieu100101.txt, ? abc.dat
80
Trang 21• COM, EXE : C|c file khả thi chạy trực tiếp
• TXT, DOC, : C|c file văn bản
c Quản lý tệp tin của hệ điều hành (tiếp)
• Tổ chức ghi thông tin trên đĩa
– Thông tin lưu trữ trên đĩa dưới dạng c|c tệp
• Mỗi tệp chiếm 1 hoặc nhiều sectors
– Hệ điều h{nh cho phép chia đĩa th{nh c|c ph}n vùng Mỗi vùng chứa:
• Thông tin quản lý ph}n vùng
• Thông tin của tập tin
• Tệp được lưu trữ ở c|c vùng, được tổ chức lưu trữ n{y có dạng c}y (Tree)
84
Trang 22c Quản lý tệp tin của hệ điều hành (tiếp)
• Thư mục là nơi lưu giữ các tập tin theo một chủ
đề nào đó theo ý người sử dụng
• Trong Windows
– Trên mỗi đĩa có một thư mục chung gọi l{ thư mục gốc
– Thư mục hay còn gọi l{ Folder
– Thư mục gốc không có tên riêng v{ được ký hiệu l{ \
85
WINDOWS
B1.C
GRAPH TPU BIN EXCEL
WORD
TC TP
GRAPH TPU
BIN
B1.C
C:\
c Quản lý tệp tin của hệ điều hành (tiếp)
• Cách xác định tên đầy đủ của tệp
– Tên tệp đầy đủ gồm nơi lưu trữ tệp : đường dẫn
từ gốc đến tệp (Path) + tên tệp – Ký hiệu “\” : ngăn c|ch tên c|c thư mục
• 2.3 Giới thiệu hệ điều hành
• 2.3.1 C|c kh|i niệm cơ bản
• Thao t|c với thư mục: tạo, xo|, sao chép
• Thao t|c với đĩa: tạo khuôn ( Format), sao chép đĩa
88
Trang 232.3 Nội dung
• 2.1 Tổ chức bên trong m|y tính
• 2.2 Phần mềm m|y tính
• 2.3 Giới thiệu hệ điều h{nh
• 2.3.1 C|c kh|i niệm cơ bản
– Từ version 1.0 ra đời v{o năm 1985 đến nay
Nút ấn
a Các loại đối tượng trong HĐH Windows
92
Trang 24Các loại đối tượng trong Windows
• Tệp tin
– Một tập c|c thông tin có liên quan với
nhau m{ m|y tính có thể truy nhập
thông qua tên
Trang 25• Khởi động máy tính (2)
– Chờ cho tới khi hiẻn thị màn hình đăng nha ̣p
– Chọn tên người dùng và gõ ma ̣t khảu tương ứng
i Khởi động/tắt máy
97
• Tắt máy tính theo cách thông thường (Shut down/Turn
Off) Lưu tất cả các tệp tin, đóng tất cả các chương trình ứng dụng đang mở
Stand By: Tạm nghỉ Turn Off: Tắt máy Restart: Khởi động lại máy
• Thoát ra khỏi người dùng hiện tại (Log off)
Lưu tất cả các tệp tin, đóng tất cả các chương trình ứng dụng đang mở
Log Off: Thoát khỏi phiên làm vie ̣c người dùng hie ̣n tại
Switch User: Đổi người dùng
i Khởi động/tắt máy
100
Trang 26101
Là thiét bị vào
Có thẻ có dây hoa ̣c không dây
Đièu khiẻn con trỏ chuo ̣t tương tác với các đói tượng
Có hai phím bám:
• Nút tr|i thường dùng để chọn đối tượng; rê đối
tượng
• Nút phải thường dùng hiển thị danh s|ch công việc
tương ứng với vùng hoa ̣c đói tượng được chọn
ii Sử dụng chuột
102
Nhấp chuột phải (nhấn vào nút trái chuột)
Nhấp chuột trái (nhấn vào nút phải chuột)
Cuộn chuột
Nhấp đúp – Nhấp 2 lần liên tiếp nút trái chuột
• Các thao tác cơ bản với chuột
ii Sử dụng chuột
103
Chọn đói tượng
• Di chuyển chuột đến đối tượng
cần thao t|c rồi nhấp trái chuột
để chọn
Kéo thả (drag and drop)
• Chọn đối tượng
• Giữ chuột và dịch chuyển
đối tượng đén vị trí càn thả
• Nhả chuo ̣t trái
ii Sử dụng chuột
104
Chọn các đói tượng liên tiép
• C1: Nháp chuo ̣t trái, giữ và kéo con trỏ chuo ̣t phủ hét bè ma ̣t các đói tượng càn chọn
• C2: Nháp chọn đói tượng đàu, vừa nhán giữ phím Shift vừa nháp chọn đói tượng cuói
Chọn các đói tượng không liên tiép nhau
• Vừa nhán giữ phím Ctrl vừa nháp chọn từng đói tượng mo ̣t
Chọn nhièu đói tượng
ii Sử dụng chuột
Trang 27• Các hình dạng thông dụng của chuột
Hình dạng thông thường - Normal Select
Đang bận - Busy
Thay đổi kích cỡ theo chiều dọc - Vertical Resize
Thay đổi kích cỡ theo chiều ngang - Horizontal Resize
Thay đổi kích cỡ chéo – Diagonal Resize
Chọn đoạn văn bản – Text Select
Chọn mở liên kết – Link Select
• Một số chương trình có sẵn trong HĐH Windows: Start
All Programs Accessories
– Paint: Chương trình vẽ đơn giản
– Calculator: Máy tính tính toán các phép toán đơn giản
– Notepad: Soạn thảo văn bản đơn giản
iii Khởi động chương trình
107
108
Biểu tượng
Màn hình desktop
Thanh công việc (Task bar)
Thanh khởi động nhanh (Quick Launch)
c L{m việc với Desktop
Trang 28109
Biểu tượng của hệ điều hành
Biểu tượng thư mục
Biểu tượng tệp tin Biểu tượng ứng dụng
Ta có thẻ vào các chương trình hoa ̣c các cửa sỏ bàng cách
nháp đúp chuo ̣t vào các biẻu tượng tương ứng
• Giúp liên kết nhanh tới các chương trình có biểu tượng nằm trên
thanh Quick Launch
– Nháp trái chuo ̣t vào biẻu tượng trên thanh Quick Launch đẻ khởi
đo ̣ng chương trình tương ứng
Trình duye ̣t Internet Explorer Hiẻn thị màn hình desktop
Chương trình nghe nhạc Windows Media Player
110
111
iii Sắp xếp các biểu tượng trên màn hình
Nhấp chuột phải vào
khoảng trống trên
màn hình Desktop
Sắp xếp theo tên Sắp xếp theo kích cỡ
Sắp xếp theo loại Sắp xếp theo ngày sửa đổi Sắp xếp tự động
• Nhấp chuột phải vào khoảng trống trên màn
hình, chọn Properties
• Chọn Desktop Browse Chọn ảnh
iv Thay đỏi ảnh nèn của màn hình
112
Trang 29• Chọn Stretch trong ô Position, nhấn OK
iv Thay đỏi ảnh nèn của màn hình
– Nháp đúp chuo ̣t vào mo ̣t biẻu tượng của mo ̣t
chương trình nào đó trên màn hình desktop đẻ
vào cửa sỏ của chương trình
– Nháp đúp chuo ̣t vào biẻu tượng trên
màn hình Desktop đẻ vào cửa sỏ quản lý các ỏ
đĩa của máy tính
d L{m việc với cửa sổ
115
Thanh tiêu đề Thanh menu
Thanh trạng th|i Thanh cuộn (ngang, dọc)
Thanh công cụ
Vùng l{m việc
d L{m việc với cửa sổ