Tài liệu dạy nghề: Tin học đại cương (Trần Thanh Dung)

Khái niệm bài toán- Trong phạm vi tin học, ta có thể quan niệm bài toán là một việc nào đó ta muốn máy tính thực hiện.. Nói cách khác trong cùng một điều kiện, các chủ thể xử lý dù là ng

chơng i : khái niệm về tin học và máy vi tính

I Thông tin

1 Thông tin : Thông tin là 1 khái niệm trừu tợng mô tả những gì đem lại hiểu biết, nhận thức

cho con ngời cũng nh các sinh vật khác

- Thông tin tồn tại khách quan Thông tin có thể tạo ra, phát sinh, truyền đi, lu trữ, chọn lọc

Thông tin cũng có thể bị méo mó, sai lệch đi do nhiều tác động hay do ngời xuyên tạc.

Kilo Byte KB 210 Byte ( 1024 Byte )

Thông tin đợc chia làm hai loại :

+ Thông tin liên tục : đặc trng cho các đại lợng mà số lợng các giá trị có thể tiếp nhận là vô hạn

+ Thông tin rời rạc: đặc trng cho các đại lợng mà số lợng các giá trị có thể kể ra đợc.

b Mã hoá thông tin

- Mã hoá thông tin chính là con đờng chuyển thông tin thành dữ liệu

- Sử dụng hai mã 0 và 1 để biểu diễn thông tin

II Hệ đếm và các hệ đếm thờng dùng trong tin học

1 Hệ đếm : tập các ký hiệu và qui tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị

+ Hệ đếm Hexa ( hệ 16 ) : Sử dụng các ký hiệu 0 – 9, A, B, C, D, E, F Một số hexa t ơng

đ-ơng với 1 cụm 4 chữ số nhị phân ( 4 bit ) vì 24 = 16

2 Biến đổi biểu diễn số

a Hệ đếm cơ số 10 : sử dụng tập 10 ký hiệu là các số 0 – 9 Trọng số của hai hàng liền nhau

hơn kém nhau 10 lần, vị trí của chữ số trong một số xác định giá trị của nó bằng cách nhân giá trị của chữ số với giá trị của trọng số

vd : 1989,23 cần đợc hiểu là một số có 6 chữ số có giá trị bằng :

= 1.103 + 9.102 + 8.101 + 9.100 + 2.10-1 + 3.10-2

Giá trị Trọng số của

hàng nghìn = 1 hàng nghìn : 103

b Hệ đếm cơ số 2 nhị phân– : Chỉ có hai số là 0 và 1 Ngời ta gọi một số nhị phân là Bit

vd dãy số 1000 1011 là dãy nhị phân 8 bit

có giá trị bằng : 1.27 + 0.26 + 0.25 +0.24 + 1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.20

= 1.27 + 1.23 + 1.2 1 + 1.20 = 128 + 8 + 2 +1= 139

Một số viết dới dạng hệ nhị phân ( chỉ số dới là 2 mô tả tờng minh cơ số 2 )

vd : 10011.012

3 Biến đổi biểu diễn số ở hệ đếm thập phân sang sang hệ đếm cơ sở số bất kỳ.

a Biến đổi từ hệ thập phân ( hệ 10 ) sang hệ nhị phân

+ Thuật toán : Lấy số hệ thập phân chia liên tiếp cho 2 đến khi kết quả bằng 0 thì dừng lại và lấy số d Kết quả cuối cùng là dãy số nhị phân đợc lấy bởi số d tính từ dới lên.

vd : Biến đổi số 13 sang hệ nhị phân

+ Thuật toán lấy phần thập phân nhân liên tiếp với 2 cho đến khi phần thập phân của tích bằng

0 thì dừng lại.Kết quả ( lấy từ trên xuống ) của phần nguyên của phép nhân

* Chú ý : phép biến đổi có thể là vô hạn (ta có thể lấy phần thập phân xác định )

vd1 : biến đổi 0.67875 sang hệ nhị phân ( lấy 4 chữ số TP )

Vậy 0.3510 = 0.010112

* Biến đổi số 13.35 sang hệ nhị phân ( lấy 5 chữ số thập phân )

13.3510 = 1101.010112

b.Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ bát phân (hệ 8 hay octal) : Tơng tự nh biến đổi từ hệ

thập phân sang hệ nhị phân ( chia cho 8 và lấy phần d )

c Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ hexa ( hệ 16 )

- Thuật toán : Lấy số hệ thập phân chia liên tiếp cho 16 đến khi kết quả bằng 0 thì dừng lại và

lấy số d Kết quả cuối cùng là dãy số đợc lấy bởi số d tính từ dới lên

+ Qui định khi chuyển sang hệ hexa có chữ H ở cuối

vd: Đổi số 254 sang hệ hexa

254 16

14 15 16

15 0

b0 b1 b0 = 14 trong hệ Hexa biểu diễn bằng chữ số E

b1 = 15 trong hệ Hexa biểu diễn bằng chữ số FVậy số 254 chuyển sang hệ 16 là FEH

vd2 : Biến đổi các số 234, 34, 45, 67, 125 sang hệ hexa

vd : 0.3510 sang hệ hexa = 0.59h

4 Biến đổi từ một hệ bất kỳ sang hệ thập phân

a Biến đổi từ hệ nhị phân sang hệ thập phân.

- Cách đổi : Căn cứ vào dãy số nhị phân n bit có dạng:

abab……ab ( a, b có các giá trị là 0 hoặc là 1 )

gồm n bit ( n bit là tổng các số 0 và 1 )

- Sau đó tiến hành tính tổng phép nhân từng bit với 2n-1 cho đến bit cuối cùng ( nhân với 20)

vd : 1101 0101 ( n =8)

= 1.27 + 1.26 + 0.25 + 1.24 + 0.23 +1.22 +0.21 +1.20 =128 +64 +16 +4 +1 =213

vd : Đổi các số nhị phân sau sang hệ thập phân :

1100 1011, 1010 0110, 1000 1110, 1110 1100 1001, 1000 0011 0010

* Đổi phần thập phân của hệ nhị phân sang hệ thập phân

- Căn cứ vào n bit của phần thập phân của một số nhị phân ta tiến hành nh sau: Tính tổng phép nhân từng bit với 2-1 cho đến 2-n

vd : Đổi phần thập phân của số 1110.1101 sang hệ thập phân

Ta thấy 1101 có n =4 khi đó:

1101 =1.2-1+1.2-2+0.2-3+1.2-4= 0 8125

16

13 16

1 4

1 2

1

=

= + +

- Tin học (Informatics) được định nghĩa là ngành khoa học nghiên cứu về caauss trúc, tính

chất của thông tin từ đó đưa ra các mô hình mô tả thông tin và phương pháp xử lí thông tin thực hiện trên máy tính

- Công nghệ thông tin: Bao gồm các hoạt động công nghệ mà nội dung là xử lí thông tin bằng

các phương tiện điện tử, từ việc thu thập lưu trữ, chế biến truyền thông và sử dụng thông tin trong sản xuất kĩ thuật, đời sống kinh tế, bao gồm nhiều lĩnh vực như: Điện tử, tin học, bưu chính viễn thông, tự động hóa sản xuất…

2 Ứng dụng của tin học

Tin học hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành nghề khác nhau của xã hội từ khoa học kỹ thuật, y học, kinh tế, công nghệ sản xuất đến khoa học xã hội, nghệ thuật, như:

III M¸y tÝnh ®iÖn tö

1 KiÕn tróc chung cña m¸y tÝnh

- M¸y tÝnh gåm cã hai phÇn :

+ PhÇn cøng: lµ toµn bé c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö vµ c¬ khÝ cña m¸y tÝnh

+ PhÇn mÒm: lµ c¸c ch¬ng tr×nh ch¹y trªn m¸y tÝnh

C¸c bé phËn c¬ b¶n cña m¸y tÝnh:

- Khèi xö lý trung t©m CPU

- Bé nhí trong : RAM, ROM

- Bộ nhớ ngoài : đĩa mềm, đĩa cứng.

- Các thiết bị vào : bàn phím, chuột, máy quét

- Các thiết bị ra : màn hình, máy in, máy vẽ

a) Khối xử lý trung tâm – CPU (central Proccessing Unit)

CPU là bộ chỉ huy của máy tính Nó có nhiệm vụ thực hiện các phép tính số học và logic, đồng thời điều khiển các quá trình thực hiện các lệnh CPU có 3 bộ phận chính: khối tính toán số học và locgic, khối điều khiển và 1 số thanh ghi

b) Bộ nhớ trong

Gồm 2 loại:

+) RAM (Random Access Memory): là bộ nhớ mà khi máy tính hoạt động ta có thể ghi vào, đọc ra 1 cách dễ dàng Khi mất điện hoặc khi tắt máy thì thông tin trong bộ nhớ RAM cũng bị mất

+) ROM (Read Only Memory): là bộ nhớ mà ta chỉ có thể đọc thông tin ra Thông tin

tồn tại trên bộ nhớ ROM là thờng xuyên, ngay cả khi mất điện hoặc tắt máy

Bộ nhớ ROM thờng đợc dùng để chứa dữ liệu và chơng trình cố định, điều khiển máy tính khi mới bật điện

c) Bộ nhớ ngoài

Hay còn gọi là bộ nhớ phụ Bộ nhớ ngoài là các thiết bị lu trữ thông tin với khối lợng lớn Bộ nhớ ngoài điển hình nhất là: đĩa mền, đĩa cứng

d) Các thiết bị vào (Input device)

- Bàn phím (key board) - Máy camera

- Chuột (mouse) - Máy đọc mã vạch

- Máy quét (scaner)

e) Các thiết bị ra (Output device)

Khèi §iÒu KhiÓn

CU (Control unit)

Khèi TÝnh To¸n ALU (Arithmetic Logic Unit

Main MemoryROM+RAM

Bé nhí trong

+ Siêu máy tính ( Super computer ).

+ Máy tính lớn ( Mainframe )

+ Máy trạm ( Workstation )

+ Máy Note book ( là máy xách tay nhỏ, gọn nh cuốn sách )

+ Máy Laptop ( máy tính xách tay )

+ Máy Destop ( đặt trên bàn)

+ Máy tính cá nhân ( PC Computer )

4 Phần cứng.

- Bao gồm các linh kiện, thiết bị điện tử nh các bộ vi xử lí, các mạch khối chuyên dụng

- Các thiết bị ngoại vi( màn hình, máy in máy công cụ kết nối với máy tính )

Các nghiên cứu nhằm nâng cao tốc độ, độ bền, giảm nhỏ kích thớc của hệ thống ngày càng…tích hợp nhiều chức năng vào các khối

+ Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu: Fox Pro, Access …

+ Phần mềm đồ họa: Autocad, Corel draw

IV Khái niệm bài toán, giải thuật và quy trình giải toán trên

máy tính

a Khái niệm bài toán

- Trong phạm vi tin học, ta có thể quan niệm bài toán là một việc nào đó ta muốn máy tính thực hiện

vd : đa một dòng chữ ra màn hình, giải phơng trình bậc 2…

+ Khi dùng máy tính giải toán ta cần quan tâm đến hai yếu tố: Đa vào máy tính thông tin gì ( input ) và cần lấy ra thông tin gì ( output )

vd : Bài toán tìm ớc chung lớn nhất của hai số nguyên dơng

Input : Hai số nguyên dơng M và N

Output : ớc chung lớn nhất của M và N

b Khái niệm thuật toán :

- Thuật toán để giải một bài toán là một dãy hữu hạn các thao tác đợc sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho sau khi thực hiện dãy thao tác ấy, từ Input của bài toán, ta nhận đợc Output cần tìm

vd : Tìm giá trị lớn nhất của một dãy số nguyên

- Input : Số nguyên dơng N và dãy N số nguyên a1, a… N

- Output : Giá trị lớn nhất Max của dãy số.

Thuật toán nh sau :

Bớc 1: Nhập N và dãy a1, , a… N

Bớc 2 : Max := a1, i:=2

Bớc 3 : Nếu i > N thì đa ra giá trị Max rồi kết thúc.

Bớc 4 :

Bớc 4.1 : Nếu ai > Max thì Max :=ai;

Bớc 4.2 : i:=i +1 rồi quay lại Bớc 3

2 Một số đặc trng của giải thuật (Tính chất của thuật toán)

a Tính kết thúc: Phải kết thúc sau một số bớc hữu hạn (hữu hạn bao hàm cả về mặt thời gian

và về số bớc thực hiện) Không thể có thuật giải chạy vòng vo vô hạn lần, không co lối thoát ra

b Tính xác định: Tính xác định của thuật giải đòi hỏi ở mỗi bớc các thao tác phải hoàn toàn

xác định, đơn trị không có nhập nhằng, lẫn lộn, tuỳ tiện Nói cách khác trong cùng một điều kiện, các chủ thể xử lý dù là ngời hay máy thực hiện cùng một bớc của giải thuật thì phải cho cùng một kết quả

c Tính phổ dụng: Có nghĩa là một giải thuật có thể đợc áp dụng với một lớp các bài toán với

input thay đổi chứ không phải chỉ áp dụng cho một trờng hợp cụ thể

Cần lu ý trong khi tính dừng và tính xác định là điều kiện cần để một quá trình là một giải thuật thì tính phổ dụng chỉ là một tính chất thờng thấy vì có nhiều bài toán có input hoàn toàn xác định, không tồn tại một lớp các bài toán tơng tự

d Đại lợng vào: Mỗi giải thuật có một hoặc nhiều đại lợng vào.

e Đại lợng ra : Sau khi giải thuật đã đợc thực hiện xong nó phải cho ra kết quả

3 Các phơng pháp diễn tả giải thuật.

Bớc 3: Nếu r = 0 thì USCLN =b và chuyển sàn bớc 4.

Nếu r = 0thì gán giá trị b cho a, gán giá trị r cho b và quay lại bớc 1

Bớc 4: In ra kết quả.

Bớc 5: Kết thúc

2 Lu đồ ( sơ đồ khối ): Lu đồ là một phơng tiện hình học giúp ta diễn tả giải thuật một cách

trực quan Lu đồ đợc tạo bởi các kiểu khối cơ bản nối với nhau bằng các đờng có hớng

- Các khối cơ bản :

Thực hiện công việc

Ra/ vào dữ liệu

4 Quy trình giải toán trên máy tính.

- Bớc 1: nghiên cứu các yếu tố vào/ ra của bài toán Tìm giải thuật để giải quyết bài toán, với

các bài toán phức tạp nên chia nhỏ thành nhiều bài toán nhỏ gọi là phơng pháp “chia để trị”, mỗi bài toán là một Module thực hiện một nhiệm vụ nhất định Trong bớc này cần thực hiện những việc:

+ Phân tích bài toán, nêu ý tởng các giải pháp thực hiện

+ Thiết kế tổng thể

+ Thiết kế các bài toán nhỏ và sự liên kết giữa các Module

- Bớc 2: Mô tả thuật toán bằng các phơng pháp thích hợp (dùng lời, lu đồ, ngôn ngữ lập

trình ).…

- Bớc 3: Viết thuật toán bằng ngôn ngữ bậc cao.

- Bớc 4: Chạy thử, sửa lỗi và bảo dỡng, quá trình này thực hiện lâu dài sao cho vét hết các tình

huống sinh lỗi của dữ liệu

- Bớc 5: Đánh giá chơng trình về các yêu cầu: Ngắn gọn, dễ hiểu, dễ bảo trì nâng cấp nếu

chấp nhận đợc thì đa vào sử dụng

Câu hỏi và Bài tập chơng 1 : Phần I : Lý thuyết

Câu 1 : Thông tin là gì ? Đơn vị đo thông tin ? Đổi các đơn vị thông tin sau sang Byte

Chơng II: Hệ điều hành

I Hệ điều hành

1 Khái niệm chức năng của HĐH

a Khái niệm : Hệ điều hành là tập hợp các chơng trình đợc tổ chức thành một hệ thống với

nhiệmvụ đảm bảo tơng tác giữa ngời dùng và máy tính, cung cấp các phơng tiện và dịch vụ để

điều phối việc thực hiện các chơng trình, quản lý chặt chẽ các tài nguyên của máy, tổ chức khai thác chúng một cách thuận tiện và tối đa

b Chức năng : ( 5 chức năng )

- Điều khiển các thiết bị

- Quản lí và phân phối bộ nhớ

- Điều khiển và thực thi chơng trình

- Quản lí thông tin về việc xuất nhập thông tin

- Cung cấp các dịch vụ tiện ích hệ thống( làm việc với đĩa, truy cập mạng ).…

2 Sự phát triển của HĐH:

- HĐH DOS xây dựng từ những năm 80 của TK20 cho họ máy PC và đợc sử dụng rộng rãi suốt thập kỷ 80 và đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20 Sự phát triển của hệ điều hành thông qua 4 thế hệ:

+ Các máy tính thế hệ thứ nhất: Các máy tính thế hệ này không có hệ điều hành các ch ơng trình đều viết trong ngôn ngữ máy

3 Một số HĐH thông dụng: (Phân loại hệ điều hành)

- Hệ điều hành có ba loại chính sau :

+ Đơn nhiệm một ngời dùng: Các chơng trình thực hiện lần lợt và mỗi lần việc làm chỉ có một ngời đợc đăng ký vào hệ thống

vd: Hệ điều hành MSDOS

+ Đa nhiệm một ngời dùng: Có nhiều chơng trình có thể thực hiện đồng thời, mỗi thời điểm chỉ cho phép một ngời đăng ký vào hệ thống

vd: Hệ điều hành Windown 95

+ Đa nhiệm nhiều ngời dùng: Cho phép nhiều chơng trình cùng đồng thời thực hiện, cho phép nhiều ngời đăng ký vào hệ thống trong cùng một thời điểm

vd: Windown 2000

II Hệ điều hành MS DOS

1 Khái niệm HĐH MS DOS

Hệ Điều Hành MS – DOS (Microsoft Disk Operating System), sản phẩm của công ty Microsoft là hệ điều hành đợc cài đặt trên đĩa, dùng để liên kết các bộ phận máy tính (CPU, ổ

đĩa, bàn phím, màn hình, máy in ) và tạo ra hệ lệnh để ngời có thể ra lệnh cho máy thực hiện

* Đặc điểm :

- Là HĐH đơn nhiệm

- Tổ chức thông tin trên đĩa theo một cấu trúc phân cấp có hình cây, gọi là cấu trúc th mục

- Giao tiếp giữa ngời và máy theo kiểu lệnh

2 Tổ chức thông tin trên đĩa ( th mục và tệp )

a Th mục :

- Để quản lý các tệp đợc dễ dàng, hệ điều hành tổ chc lu trữ các tệp theo từng th mục (hoặc folder ) khác nhau, trong một ổ đĩa có một th mục gốc và nhiều th mục con khác nhau, mỗi th mục con lại có thể chứa các tệp và th mục con khác hình thành các cây th mục

+ Mỗi ổ đĩa trên máy gọi là th mục gốc, trên th mục gốc có thể chứa các tập tin và các th mục con

+ Kí hiệu “ \ ” ngăn cách giữa th mục mẹ và th mục con

vd :

Th mục gốc

Th mục con cấp 1

Th mục con cấp 2

Th mục con cấp 1

Th mục con cấp 1

Th mục con cấp 2 Th mục con cấp 2

b Tệp ( File ): Tệp là tập hợp các thông tin đợc ghi thành một đơn vị lu trữ trên bộ nhớ ngoài

do hệ điều hành quản lý, mỗi tệp có một tên xác định (thờng đợc ghép bởi phần tên và phần

mở rộng)để truy cập, có nhiều loại tệp khác nhau

- Trùng với các từ dành riêng cho DOS : copy, type,

- Trùng với tên logic của các thiết bị : con, aux, com1, com2,prn

d Lệnh TIME : Dùng để xem và đổi giờ hệ thống

- Cú pháp : time 

e Lệnh MD : Dùng để tạo một th mục con

- Cú pháp : MD [ đờng dẫn\] <tên th mục con cần tạo> 

vd : C:\> MD V THCS  “ Tạo th mục THSC trong ổ đĩa C”

C:\> MD V THCS \ hoctap 

f.Lệnh CD : Dùng để chuyển đổi th mục

- Cú pháp : CD [đờng dẫn \] <tên th mục cần chuyển đến > 

vd : C:\> CD V THCS  “ Chuyển tới th mục THCS trên ổ đĩa C “

* Ngoài ra còn có các lệnh :

- CD\  “ Để thoát về ổ đĩa gốc tại bất kỳ th mục nào”

- CD  “ Dùng để chuyển về th mục mẹ “

g Xoá file DEL : Dùng để xoá 1 hoặc tất cả các file có trong th mục

- Cú pháp : DEL V [đờng dẫn\] V <tên file cần xoá >

h Lệnh RD : Xoá th mục

- Cú pháp : RD [đờng dẫn\] <tên th mục cần xoá>

* Điều kiện :

+ Th mục cần xoá phải là th mục rỗng (không chứa tệp và các th mục con khác )

+ Th mục hiện hành phải là cấp trên trực tiếp của th mục cần xoá

vd : C:\> RD V THCS “ Xoá th mục THCS trên ổ đĩa C “

i Lệnh DIR : Dùng để liệt kê tập tin hoặc th mục

Cú pháp : DIR [đờng dẫn\][tên th mục][/tham số] 

- Tham số:

/S : Liệt kê tập tin, th mục, các tập tin và th mục của các th mục con bên trong nó

/W : Liệt kê tập tin và th mục theo hàng ngang.(không hiện kích thức và ngày giờ tạo lập./P: Liệt kê th mục theo từng trang màn hình

*Lệnh DIR với tên đại diện * và ?