Giáo trình tin học đại cương chương 1

Sơ đồ tổng quát của một quá trình xử lý thông tinMọi quá trình xử lý thông tin bằng máy tính hay bằng con người đều đượcthực hiện theo một qui trình sau: Dữ liệu data được nhập ở đầu vào

CHƯƠNG I:

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TIN HỌC

I Thông tin

1 Khái niệm về thông tin

Khái niệm thông tin (information) được sử dụng thường ngày Con người cónhu cầu đọc báo, nghe đài, xem phim, đi tham quan, du lịch, tham khảo ý kiếnngười khác, để nhận được thêm thông tin mới Thông tin mang lại cho con người

sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về những đối tượng trong đời sống xã hội, trongthiên nhiên, giúp cho họ thực hiện hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đíchmột cách tốt nhất

Dữ liệu (data) là sự biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệuvật lý Thông tin chứa đựng ý nghĩa còn dữ liệu là các sự kiện không có cấu trúc vàkhông có ý nghĩa nếu chúng không được tổ chức và xử lý

Hệ thống thông tin (information system) là một hệ thống ghi nhận dữ liệu, xử

lý chúng để tạo nên thông tin có ý nghĩa hoặc dữ liệu mới

Hình 1.1: Hệ thống thông tin

2 Đơn vị đo thông tin

Để đo độ dài của một vật, hay một quãng đường người ta dùng đơn vị đo làmét (m), Kylomét (Km) , để đo thể tích một vật người ta dùng đơn vị đo là métkhối (m3), để đo khối lượng của một vật người ta dùng đến gam (g), Kylogam(Kg), tấn, tạ…

Đơn vị dùng để đo thông tin gọi là bit (BInary digiT) Một bit tương ứng vớimột chỉ thị hoặc một thông báo nào đó về sự kiện có 1 trong 2 trạng thái có số đokhả năng xuất hiện đồng thời là Tắt (Off) / Mở (On) hay Đúng (True) / Sai(False)

Trong tin học, người ta thường sử dụng các đơn vị đo thông tin lớn hơn như sau:

3 Sơ đồ tổng quát của một quá trình xử lý thông tin

Mọi quá trình xử lý thông tin bằng máy tính hay bằng con người đều đượcthực hiện theo một qui trình sau:

Dữ liệu (data) được nhập ở đầu vào (Input) Máy tính hay con người sẽ thựchiện quá trình xử lý nào đó để nhận được thông tin ở đầu ra (Output) Quá trìnhnhập dữ liệu, xử lý và xuất thông tin đều có thể được lưu trữ

NHẬP DỮ LIỆU

(INPUT)

XỬ LÝ (PROCESSING) THÔNG TIN (OUTPUT)XUẤT DỮ LIỆU/

LƯU TRỮ (STORAGE)Hình 1.2: Mô hình tổng quát quá trình xử lý thông tin

4 Xử lý thông tin bằng máy tính điện tử

Thông tin là kết quả bao gồm nhiều quá trình xử lý các dữ liệu và thông tin cóthể trở thành dữ liệu mới để theo một quá trình xử lý dữ liệu khác tạo ra thông tinmới hơn theo ý đồ của con người

Con người có nhiều cách để có dữ liệu và thông tin Người ta có thể lưu trữthông tin qua tranh vẽ, giấy, sách báo, hình ảnh trong phim, băng từ, Trong thờiđại hiện nay, khi lượng thông tin đến với chúng ta càng lúc càng nhiều thì conngười có thể dùng một công cụ hỗ trợ cho việc lưu trữ, chọn lọc và xử lý lại thôngtin gọi là máy tính điện tử (Computer) Máy tính điện tử giúp con người tiết kiệmrất nhiều thời gian, công sức và tăng độ chính xác cao trong việc tự động hóa mộtphần hay toàn phần của quá trình xử lý dữ liệu hay thông tin

II Tin học

1 Định nghĩa

Tin học (Informatics) được định nghĩa là ngành khoa học nghiên cứu các

phương pháp, công nghệ và kỹ thuật xử lý thông tin tự động Công cụ chủ yếu củatin học là máy tính điện tử và các thiết bị truyền tin khác Việc nghiên cứu chínhcủa tin học nhắm vào hai kỹ thuật phát triển song song

2 Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học

 Kỹ thuật phần cứng (hardware engineering): nghiên cứu chế tạo các thiết bị,linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu mới hỗ trợ cho máy tính và mạng máy tính,đẩy mạnh khả năng xử lý toán học và truyền thông thông tin

 Kỹ thuật phần mềm (software engineering): nghiên cứu phát triển các hệđiều hành, ngôn ngữ lập trình cho các bài toán khoa học kỹ thuật, mô phỏng, điềukhiển tự động, tổ chức dữ liệu và quản lý hệ thống thông tin

3 Ứng dụng của tin học

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

Do nhu cầu cần tăng độ chính xác và giảm thời gian tính toán, con người đãquan tâm chế tạo các công cụ tính toán từ xưa: bàn tính tay của người Trung Quốc,máy cộng cơ học của nhà toán học Pháp Blaise Pascal (1623 - 1662), máy tính cơhọc có thể cộng, trừ, nhân, chia của nhà toán học Đức Gottfried WilhelmvonLeibniz (1646 - 1716), máy sai phân để tính các đa thức toán học

Tuy nhiên, máy tính điện tử thực sự bắt đầu hình thành vào thập niên 1950 vàđến nay đã trải qua 5 thế hệ và được phân loại theo sự tiến bộ về công nghệ điện tử

và vi điện tử cũng như các cải tiến về nguyên lý, tính năng và loại hình

Thế hệ 1 (1950 - 1958): máy tính sử dụng các bóng đèn điện tử chân không,

mạch riêng rẽ, vào số liệu bằng phiếu đục lỗ, điều khiển bằng tay Máy có kíchthước rất lớn, tiêu thụ năng lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phéptính/s Loại máy tính điển hình thế hệ 1 như EDVAC (Mỹ) hay BESM (Liên Xôcũ),

Thế hệ 2 (1958 - 1964): máy tính dùng bộ xử lý bằng đèn bán dẫn, mạch in.

Máy tính đã có chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản.Kích thước máy còn lớn, tốc độ tính khoảng 10.000 -100.000 phép tính/s Điểnhình như loại IBM-1070 (Mỹ) hay MINSK (Liên Xô cũ),

Thế hệ 3 (1965 - 1974): máy tính được gắn các bộ vi xử lý bằng vi mạch điện

tử cỡ nhỏ có thể có được tốc độ tính khoảng 100.000 - 1 triệu phép tính/s Máy đã

có các hệ điều hành đa chương trình, nhiều người đồng thời hoặc theo kiểu phânchia thời gian Kết quả từ máy tính có thể in ra trực tiếp ở máy in Điển hình nhưloại IBM-360 (Mỹ) hay EC (Liên Xô cũ),

Thế hệ 4 (1974 - nay): máy tính bắt đầu có các vi mạch đa xử lý có tốc độ tính

hàng chục triệu đến hàng tỷ phép tính/s Giai đoạn này hình thành 2 loại máy tínhchính: máy tính cá nhân để bàn (Personal Computer - PC) hoặc xách tay (Laptophoặc Notebook computer) và các loại máy tính chuyên nghiệp thực hiện đa chươngtrình, đa xử lý, hình thành các hệ thống mạng máy tính (Computer Networks), vàcác ứng dụng phong phú đa phương tiện

Thế hệ 5 (1990 - nay): bắt đầu các nghiên cứu tạo ra các máy tính mô phỏng

các hoạt động của não bộ và hành vi con người, có trí khôn nhân tạo với khả năng

tự suy diễn phát triển các tình huống nhận được và hệ quản lý kiến thức cơ bản đểgiải quyết các bài toán đa dạng.

5 Thuật toán

a Khái niệm về thuật toán

Thuật toán là một khái niệm cơ sở của Toán học và Tin học Thuật toán cóthể hiểu là một tập hữu hạn các hướng dẫn rõ ràng để người giải toán có thể theo

đó mà giải quyết được vấn đề Như vậy, thuật toán là một phương pháp thể hiện lờigiải của bài toán

b Các đặc trưng khác của thuật toán

- Tính xác định: Tính xác định đòi hỏi, ở mỗi bước của thuật toán, các thaotác phải hết sức rõ ràng, không thể gây ra sự nhập nhằng, lẫn lộn Tính xácđịnh của thuật toán rất quan trọng vì nhờ thế mà ta có thể giao cho các thiết bị

tự động thực hiện thuật toán, làm một số công việc thay thế con người

- Tính hữu hạn: Thuật toán bao giờ cũng phải dừng sau hữu hạn các bướcthực hiện

- Tính đúng đắn: Với dữ liệu vào trước thuật toán thực hiện sau một số hữuhạn bước cho trước sẽ dừng và cho kết quả đúng của bài toán Kết quả mongmuốn thường được xác định qua định nghĩa

- Ðầu vào và đầu ra (input/output) : Mọi thuật toán, dù có đơn giản đến mấycũng phải nhận dữ liệu đầu vào, xử lý và cho ra kết quả cuối cùng

- Tính hiệu quả (effectiveness) : tính hiệu quả của thuật toán được đánh giádựa trên một số tiêu chuẩn như khối lượng tính toán, không gian và thời giankhi thuật toán được thi hành Tính hiệu quả của thuật toán là một yếu tố quyếtđịnh để đánh giá, chọn lựa cách giải quyết vấn đề - bài toán trên thực tế

- Tính tổng quát (generalliness) : thuật toán có tính tổng quát là thuật toánphải áp dụng được cho mọi trường hợp của bài toán chứ không phải chỉ ápdụng được cho một số trường hợp riêng lẻ nào đó Chẳng hạn giải phươngtrình bậc hai sau đây bằng Delta đảm bảo được tính chất này vì nó luôn giảiđược với mọi giá trị số thực a,b,c bất kỳ Tuy nhiên, không phải thuật toán nàocũng đảm bảo được tính tổng quát Trong thực tế, có lúc người ta chỉ xây

dựng thuật toán cho một dạng đặc trưng của bài toán mà thôi

Ví dụ: Thuật toán để giải phương trình bậc nhất P(x): ax + b = c, (a, b, c là các số

thực), trong tập hợp các số thực có thể là một bộ các bước sau đây:

Biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối có tính trực quan dễ hiểu hơn Sơ đồ khối

có những quy ước sau:

Ví dụ: Thuật toán p=n! được trình bày dưới dạng sơ đồ khối như sau

III Tổng quan về máy tính điện tử

1 Khái niệm máy tính điện tử

- Máy tính là cỗ máy được cấu thành từ hàng triệu thiết bị điện tử có khả nănglưu trữ hay chuyển dữ liệu với tốc độ rất lớn có chức năng khác nhau

- Máy tính không bị giới hạn ở loại công việc mà nó có thể được thực hiện;khả năng của máy chỉ bị giới hạn bởi trí tưởng tượng của người sử dụng

2 Các khả năng và hạn chế của máy tính

- Như mọi loại máy móc, máy tính cần được chỉ đạo và điều khiển để thựchiện công việc thành công Ngay cả máy tính vi phức tạp nhất, cho dù có nhiều khảnăng đến đâu đi chăng nữa, cũng phải được nạp chỉ thị thì mới biết việc cần làm

- Trước hết ta phải nhận thức rằng máy tính có khả năng thực hiện các hoạtđộng trùng lặp Máy tính thực hiện những hoạt động tương tự hàng ngàn lần khôngbiết chán, mỏi mệt và thậm chí không hề bất cẩn.

- Thứ hai, máy tính có thể xử lý thông tin với mức độ cực nhanh Ví dụ: Máytính hiện đại có thể giải các cấp toán số học nhanh hơn hàng triệu lần so với mộtnhà toán học thiên tài

- Thứ ba, máy tính có thể được lập chương trình để tính toán trả lời với bất kỳmức chính xác nào do lập trình viên quy định Vì máy tính là thiết bị nhân tạo nênđôi khi chúng vẫn bị trục trặc hay hỏng hóc và cần được sửa chữa Tuy nhiên,trong hầu hết trường hợp, máy tính sai là do lỗi con người chứ hoàn toàn khôngphải do máy

- Thứ tư, máy tính đa năng có thể được lập chương trình để giải nhiều dạngbài toán khác nhau do tính linh hoạt của chúng

- Cuối cùng, máy tính không giống như con người, nó không có trực giác.Một người có thể bất chợt tìm ra lời giải cho một vấn đề mà không cần tính toánquá nhiều chi tiết, trong khi máy tính chỉ có thể tiến hành theo các chỉ thị đã đượclập trình

3 Các loại máy tính

a Máy tính lớn

- Dung lượng: Các máy tính rất mạnh thường

được kết nối với rất nhiều máy tính độc lập qua một

mạng

- Tốc độ: Nhanh hơn máy tính cá nhân rất nhiều

được sử dụng để xử lý số lượng dữ liệu lớn

- Giá thành: Rất đắt

- Đối tượng sử dụng: Chỉ được sử dụng bởi các

công ty lớn như ngân hàng, bảo hiểm …

b Máy tính cá nhân

- Dung lượng: Phụ thuộc vào Ổ đĩa cứng kết hợp với bộ nhớ RAM

- Tốc độ: Thường được đo bằng GHz Phụ thuộc vào CPU và RAM

- Giá thành: Ngày càng rẻ.

- Đối tượng sử dụng: Sử dụng trong gia đình, giáo

dục, y tế …

c Laptop, máy tính cầm tay kỹ thuật số

- Dung lượng: Phụ thuộc vào Ổ đĩa cứng lớn kết hợp với một bộ nhớ RAM –thường không mạnh bằng PC do giá thành đắt

- Tốc độ: Thường được đo bằng GHz - thường không

mạnh bằng PC do giá thành đắt Phụ thuộc vào CPU và

RAM

- Giá thành: Các thiết bị cần gọn nhẹ để tiện mang đi

lại, vì vậy khi so sánh với máy tính cá nhân mạnh như nhau

thì máy xách tay đắt hơn

- Đối tượng sử dụng: Dùng cho những nhà kinh doanh và trong giáo dục.Nhìn chung là những người thường xuyên không làm việc tại một nơi cố định

4 Các thiết bị của một máy tính điện tử

- Máy tính cần có thiết bị nhập, xuất và lưu trữ bên ngoài giống như conngười cần có các giác quan và các phương tiện ghi chép sự kiện như giấy, bảng,

BỘ XỬ LÝ(CPU)

+ Bộ điều khiển (CU) + Bộ tính toán số học và logic (ALU)

THIẾT BỊ NHẬP:

bàn phím, con chuột,

máy quét ảnh,

ROM - bộ nhớ chỉ đọc RAM - bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

THIẾT BỊ LƯU TRỮ TRONG

THIẾT BỊ XUẤT:

màn hình, máy in, máy vẽ,

USB Flash Disk

Các thiết bị nhập xuất cơ bản của máy tính

- Thiết bị nhập thông dụng gồm có bàn phím, chuột máy tính Các thiết bịnhập chuyên dụng có máy quét ảnh (scanner), máy ảnh số, Máy quét ảnh kết hợpvới các phần mềm nhận dạng chữ viết cho phép đưa nội dung các trang báo, mẫugiấy viết tay được đưa vào máy tính nhanh hơn, với độ chính xác khá cao và cănbản là giảm bớt công sức nhập lại bằng tay Máy ảnh số cho phép ghi hình ảnhtheo khuôn dạng chuẩn có thể đưa vào máy tính để xử lý ngay như gửi qua mạngInternet, chỉnh sửa màu sắc, tạo hình mỹ thuật

- Thiết bị xuất chủ yếu bao gồm:

Màn hình: Máy tính cần có màn hình (monitor) để hiển thị các kết quả

đã xử lý Độ lớn của màn hình được đo bằng Inch (14”, 15”, 17”,…Ngoàicác màn hình thông thường mà ta vẫn thấy thì màn hình tinh thể lỏng(LCD) hiện nay đang được sử dụng rộng rãi dần bởi các màn hình nàyđòi hỏi ít diện tích, ít sinh nhiệt trong phòng làm việc, giá thành lại được

hạ thấp dần

Máy in thông thường cho phép in các văn bản, các kết quả đã xử lý ragiấy để lưu trữ Máy in khác biệt bởi các tính năng in, chất lượng đưa ra,

và tốc độ - tức là chúng có thể in ra được bao nhiêu trang trong một phút.Máy in phổ biến nhất cho sử dụng ở nhà là máy in phun mực Máy inlaze, mặc dầu đắt hơn, lại nhanh hơn và chất lượng in cao hơn, và phầnlớn các loại đều cho phép chỉ in đen trắng

- Bộ xử lý trung tâm (CPU): CPU là bộ não của máy tính, nó thực hiện hầuhết các công việc tính toán trong máy tính CPU là một bộ phận quan trọng nhấttrong máy tính, quy định tốc độ của máy tính Tốc độ CPU càng cao thì máy tính

xử lý dữ liệu càng nhanh

- Thiết bị lưu trữ trong (bộ nhớ trong) bao gồm:

ROM: Bộ nhớ chỉ đọc, là một loại chíp nhớ đặc biệt được thiết lập từkhi sản xuất máy, nó lưu trữ các phần mềm có thể đọc nhưng không thểviết lên được Thông tin không bị mất khi tắt máy

RAM: Hay Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên Là thiết bị lưu trữ dữ liệu tạmthời trong quá trình máy tính làm việc, dữ liệu sẽ bị mất vĩnh viễn khikhông còn nguồn điện cung cấp RAM có thể thay thế hoặc lắp thêm vào

một cách dễ dàng RAM và CPU là 2 bộ phận quyết định tốc độ xử lýcủa máy tính RAM càng lớn tốc độ xử lý của máy tính chạy càng nhanh.Các máy tính hiện nay phổ biến là sử dụng RAM 128 Mb, lớn hơn nữa là512Mb, 1024Mb….

- Thiết bị lưu trữ ngoài của máy tính đa dạng theo nhu cầu của người sử dụng:

Với yếu tố chất lượng, dung lượng chứa (128Mb, 512Mb cho đến4Gb) và khả năng chấp nhận của máy tính (không cần ổ đĩa đọc), hiệnnay người ta thường sử dụng USB Flash Disk (hay còn gọi là Ramdisk)

để sao chép dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác Ổ đĩa và đĩa mềm(Floppy Disk) với dung lượng 1,44Mb đã dần bị loại bỏ hoàn toàn

Đĩa cứng với nhiều kích cỡ dung lượng khác nhau như 20Gb, 40Gb,80Gb cho phép người dùng cài đặt, thực hiện những chương trình vàlưu trữ dữ liệu trên đó

 Ổ đĩa và đĩa quang với dung lượng tối thiểu là 650Mb cũng là phươngtiện hữu hiệu cho việc lưu trữ dữ liệu Hạn chế của nó là chỉ có các máy tính

có ổ đĩa ghi mới ghi được thông tin lên đĩa

Có nhiều loại đĩa quang: Loại chỉ có thể đọc CD-R (Compact DiskRecordable), loại có thể ghi lại CD-RW (Compact Disk Rewritable)

- Để hệ điều hành nhận diện các thiết bị ngoại vi không nằm trong danh mụccác thiết bị hỗ trợ sẵn của hệ điều hành, các nhà sản xuất luôn cung cấp phần mềm

điều khiển đĩa (driver software) đi kèm với phần cứng để người dùng thực hiện càiđặt.

- Hệ điều hành: là môi trường trung gian giữa phần cứng máy tính và cácphần mềm ứng dụng giúp con người thực hiện được một công việc nào đó trongthực tế Các hệ điều hành của máy tính phải được cài đặt trên mọi máy tính trướckhi cài đặt các chương trình ứng dụng

- Phần mềm ứng dụng: Các chương trình ứng dụng được thiết kế nhằm trợgiúp con người thực hiện một loại công việc nhất định Một số phần mềm ứngdụng tiêu biểu: MS Word, chương trình xử lý văn bản dùng để soạn thảo các côngvăn, báo cáo, hợp đồng , MS Excel, chương trình bảng tính có khả năng tínhtoán, sắp xếp, phân tích dữ liệu và lập sơ đồ báo cáo, MS Access, phần mềm quản

lý cơ sở dữ liệu chúng giúp tổ chức và theo dõi bất kỳ thông tin liên quan mà bạnmuốn tổ chức sắp xếp và có khả năng cập nhật bất kỳ khi nào bạn muốn

IV Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử

1 Biểu diễn số trong các hệ đếm

Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và qui tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn

và xác định các giá trị các số Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn Tổng

số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số (base hay radix) ký hiệu là b

Trong ngành toán - tin học hiện nay phổ biến 4 hệ đếm là hệ thập phân, hệ nhịphân, hệ bát phân và hệ thập lục phân

a Hệ đếm thập phân (Decimal system, b=10)

Hệ đếm thập phân hay hệ đếm cơ số 10 là một trong các phát minh của người

Ả rập cổ, bao gồm 10 ký số theo ký hiệu sau:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9Qui tắc tính giá trị của hệ đếm này là mỗi đơn vị ở một hàng bất kỳ có giá trịbằng 10 đơn vị của hàng kế cận bên phải Ở đây b=10 Bất kỳ số nguyên dươngtrong hệ thập phân có thể biểu diễn như là một tổng các số hạng, mỗi số hạng làtích của một số với 10 lũy thừa, trong đó số mũ lũy thừa được tăng thêm 1 đơn vị

kể từ số mũ lũy thừa phía bên phải nó Số mũ lũy thừa của hàng đơn vị trong hệthập phân là 0

Ví dụ: Số 5246 có thể được biểu diễn như sau:

5246 = 5 x 103 + 2 x 102 + 4 x 101 + 6 x 100

= 5 x 1000 + 2 x 100 + 4 x 10 + 6 x 1

b.Hệ đếm nhị phân (Binary system, b=2)

Với b=2, chúng ta có hệ đếm nhị phân Đây là hệ đếm đơn giản nhất với 2chữ số là 0 và 1 Mỗi chữ số nhị phân gọi là BIT (viết tắt từ chữ BInary digiT) Vì

hệ nhị phân chỉ có 2 trị số là 0 và 1, nên khi muốn diễn tả một số lớn hơn, hoặc các

ký tự phức tạp hơn thì cần kết hợp nhiều bit với nhau

Ta có thể chuyển đổi hệ nhị phân theo hệ thập phân quen thuộc Ví dụ: Số11101.11(2) sẽ tương đương với giá trị thập phân là :

c Hệ đếm bát phân (Octal system, b=8)

Nếu dùng 1 tập hợp 3 bit thì có thể biểu diễn 8 trị khác nhau : 000, 001, 010,

011, 100, 101, 110, 111 Các trị này tương đương với 8 trị trong hệ thập phân là 0,

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Tập hợp các chữ số này gọi là hệ bát phân, là hệ đếm với b = 8 =

23 Trong hệ bát phân, trị vị trí là lũy thừa của 8

Hệ đếm thập lục phân là hệ cơ số b=16 = 24, tương đương với tập hợp 4 chữ

số nhị phân (4 bit) Khi thể hiện ở dạng hexa-decimal, ta có 16 ký tự gồm 10 chữ

số từ 0 đến 9, và 6 chữ in A, B, C, D, E, F để biểu diễn các giá trị số tương ứng là

10, 11, 12, 13, 14, 15 Với hệ thập lục phân, trị vị trí là lũy thừa của 16

Ví dụ: 34F5C(16) = 3x164 + 4x163 + 15x162 + 5x161 + 12x160 =216294(10)

Ghi ch ú : một số ngôn ngữ lập trình qui định viết số hexa phải có chữ H ở cuối

000000010010001101000101011001111000100110101011110011011110

000102030405060710111213141516

0123456789ACDEF

e Đổi một số nguyên từ hệ thập phân sang hệ b

Tổng quát: Lấy số nguyên thập phân N(10) lần lượt chia cho b cho đến khi thương số bằng 0 Kết quả số chuyển đổi N(b) là các dư số trong phép chia viết ra theo thứ tự ngược lại.

Ví dụ: Số 12(10) = ?(2) Dùng phép chia cho 2 liên tiếp, ta có một loạt các số

dư như sau:

Kết quả: 12(10) = 1100(2)

f Đổi phần thập phân từ hệ thập phân sang hệ cơ số b

Tổng quát: Lấy phần thập phân N(10) lần lượt nhân với b cho đến khi

phần thập phân của tích số bằng 0 Kết quả số chuyển đổi N(b) là các số phần nguyên trong phép nhân viết ra theo thứ tự tính toán.

2 Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử

a Biểu diễn số nguyên

Số nguyên gồm số nguyên không dấu và số nguyên có dấu

 Số nguyên không dấu là số không có bit dấu như 1 byte = 8 bit, có thể biểu

diễn 28= 256 số nguyên dương, cho giá trị từ 0 (0000 0000) đến 255 (1111 1111)

 Số nguyên có dấu thể hiện trong máy tính ở dạng nhị phân là số dùng 1 bit

làm bít dấu, người ta qui ước dùng bit ở hàng đầu tiên bên trái làm bit dấu (S): 0 là

số dương và 1 cho số âm Đơn vị chiều dài để chứa thay đổi từ 2 đến 4 bytes

b Biểu diễn ký tự

Để có thể biễu diễn các ký tự như chữ cái in và thường, các chữ số, các

ký hiệu trên máy tính và các phương tiện trao đổi thông tin khác, người taphải lập ra các bộ mã (code system) qui ước khác nhau dựa vào việc chọn tậphợp bao nhiêu bit để diễn tả 1 ký tự tương ứng, ví dụ các hệ mã phổ biến :

 Hệ thập phân mã nhị phân BCD (Binary Coded Decima) dùng 6 bit.

 Hệ thập phân mã nhị phân mở rộng EBCDIC (Extended Binary Coded

Decimal Interchange Code) dùng 8 bit tương đương 1 byte để biễu diễn 1 ký tự

 Hệ chuyển đổi thông tin theo mã chuẩn của Mỹ ASCII (American

Standard Code for Information Interchange) là hệ mã thông dụng nhất hiện nay trong kỹ thuật tin học Hệ mã ASCII dùng nhóm 7 bit hoặc 8 bit để biểu diễn tối

đa 128 hoặc 256 ký tự khác nhau và mã hóa theo ký tự liên tục theo cơ số 16 Hệ

mã ASCII 7 bit, mã hoá 128 ký tự liện tục như sau:

123 - 127 : các dấu { | } ~ DEL (xóa)

Hệ mã ASCII 8 bit (ASCII mở rộng) có thêm 128 ký tự khác ngoài các

ký tự nêu trên gồm các chữ cái có dấu, các hình vẽ, các đường kẻ khung đơn

và khung đôi và một số ký hiệu đặc biệt

BẢNG MÃ ASCII với 128 ký tự đầu tiên

0

DLE 16

SP 32

0 48

@ 64

P 80

` 96

p 112

1

DC1 17

! 33

1 49

A 65

Q 81

a 97

q 113

2 STX

2

DC2 18

“ 34

2 50

B 66

R 82

b 98

r 114

3

DC3 19

# 35

3 51

C 67

S 83

c 99

s 115

4

DC4 20

$ 36

4 52

D 68

T 84

d 100

t 116

5

NAK 21

% 37

5 53

E 69

U 85

e 101

u 117

( 40

8 56

H 72

X 88

h 104

x 120

* 42

: 58

J 74

Z 90

j 106

z 122

, 44

<

60

L 76

\ 92

l 108

| 124

13

GS 29

45

-= 61

M 77

] 93

m 109

} 125

E SO

14

RS 30

46

>

62

N 78

^ 94

n 110

~ 126

F SI

15

US 31

/ 47

? 63

O 79

_ 95

o 111

DEL 127

Các phép toán trên bit

a Các phép toán số học: cộng, trừ, nhân, chia

b Các phép toán logic

Ví dụ: Cộng hai số nhị phân

110+101= 1011

Bài tập chương I

1 Đổi các hệ số 10 sau đây thành các hệ số 2, hệ 8, hệ 16: 242,159, 124

2 Đổi các số hệ 2 sau đây thành số hệ 10: 10001, 111101, 10000111

Đọc thêm tài liệu tham khảo

b Chức năng chính của hệ điều hành

- Quản lý phân phối, thu hồi bộ nhớ

- Điều khiển thực thi chương trình

- Điều khiển các thiết bị

- Quản lý tập tin

2 Hệ điều hành MS - DOS

MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) là hệ điều hành(HĐH)của tập đoàn khổng lồ Microsoft Phiên bản đầu tiên của MS-DOS được viếtnăm 1981 MS-DOS là HĐH đơn nhiệm (tại một thời điểm chỉ chạy đượcmột trình ứng dụng) MS-DOS giao diện với người sử dụng thông qua dònglệnh

3 Khởi động hệ thống

Để khởi động hệ thống, Chúng ta phải có một đĩa mềm gọi là đĩa hệ thống hoặc đĩa cứng được cài đặt ổ đĩa C là đĩa hệ thống Đĩa hệ thống chứa các chương trình hạt nhân của hệ điều hành DOS Ít nhất trên đĩa phải có các tập tin IO.SYS, MSDOS.SYS và COMMAND.COM

Chúng ta có thể khởi động MS-DOS bằng các cách sau:

TH1: Khởi động từ ổ đĩa cứng ta chỉ việc bật công tắc điện của máy tính (Power)

TH2: Khởi động từ ổ đĩa mềm: đặt đĩa khởi động vào giá đỡ của ổ đĩa mềm

và bật công tắc điện

TH3: Khởi động từ HĐH Windows 98: Start/ Run/ Command/OK

TH4: Khởi động từ HĐH Windows 2000/ XP: Start/ Run/ CMD/ OK

Khởi động lại hệ thống:

Ta chọn 1 trong các cách sau:

- Ấn nút Reset trên khối hệ thống ( khởi động nóng)

- Dùng tổ hợp phím CTRL + ALT + DEL (khởi động nóng)

- Khi 2 cách này không có tác dụng, chúng ta phải tắt công tắc khối hệ thống

và chờ khoảng 1 phút rồi khởi động lại ( khởi động nguội)

4 Các khái niệm cơ bản

4.1 Tập tin (File):

Dùng để lưu trữ thông tin Hệ điều hành phân biệt các tập tin với nhau bằng tên của chúng

a Cách đặt tên tập tin: tên tập tin gồm có hai phần

 Phần tên chính(filename): dài từ 1 đấn 8 ký tự, chỉ dùng các ký tự chữ, số,dấu _, không có khoảng trống

Phần mở rộng (extension): dài tối đa 3 ký tự chỉ dùng các ký tự chữ, số,dấu_, không có khoảng trống

Giữa hai phần này phải cách nhau một dấu “.”

Tóm tắt:

Ghi chú:

Không dùng các tên thiết bị sau đây để đặt cho tập tin:

CON, PRN, LPT1, LPT2, COM1, COM2, AUX, LST, NUL,

Đặc biệt các tập tin có phần mở rộng COM, EXE là những tập tin mà nộidung đã được mã hóa, chúng có thể được nạp trực tiếp từ dấu nhắc Những tập

tin này được gọi là tập tin khả thi

Tên tập tin =<phần tên chính> [phần mở rộng]

MSDOS.SYS Phần tên tệp là MSDOS cịn phần mở rộng là SYS

4.2 Thư mục và cây thư mục

Để cĩ thể tổ chức quản lý tốt tập tin trên đĩa người ta lưu các tập tin thành từng nhĩm và lưu trong từng chỗ riêng gọi là thư mục Mỗi thư mục được đặc trưng bởi 1 tên cụ thể, quy tắc đặt tên thư mục giống như tên tệp Các thư mục cĩ thể đặt lồng trong nhau và tạo thành một cây thư mục

Trong thư mục cĩ thể tạo ra các thư mục con và cứ tiếp tục nhau do đĩ dẫn đến sự hình thành một cây thư mục trên đĩa Như vậy các thư mục bạn tạo ra cĩ thể

là thư mục cấp1 hay thư mục 2

Thư mục gốc là thư mục do định dạng đĩa tạo ra và chúng ta khơng thể xố được Mỗi đĩa chỉ cĩ một thư mục gốc, từ đây người sử dụng tạo ra các thư mục con Ký hiệu thư mục gốc là dấu (\)

Ví dụ: Trên hình minh hoạ các cấp của thư mục

BAI1.DOC BAITAP.TXT

A:\

LGIAC DAISO

thư mục gốc đĩa A:

TOAN

tập tin trong thư

thư mục cấp 2

thư mục cấp 1

4.3 Đường dẫn (path)

Đường dẫn là cách ghi biểu diễn sự liên hệ giữa các thư mục ở các cấp.Đường dẫn bắt đầu là thư mục gốc (ghi sau tên ổ đĩa) kế đó là thư mục cấp một,cấp 2 thư mục sau là thư mục con của thư mục đứng trước, cuối cùng là thư mụccon hoặc tập tin muốn chỉ đến Trong đường dẫn không có khoảng trống, giữa thưmục này với thư mục kia hay giữa thư mục với tập tin phải có một dấu \ để phânbiệt

Có hai đường dẫn: đường dẫn tuyệt đối là đường dẫn bắt đầu là thư mục gốc,đường dẫn tương đối là đường dẫn bắt đầu là thư mục con

Ví du:

- Đường dẫn đến thư mục QUANG: A:\LY\QUANG

- Đường dẫn đến thư mục VOCO: A:\HOA\VOCO

- Đường dẫn đến tập tin BAITAP.TXT: A:\TOAN\HINH\BAITAP.TXT

- Đường dẫn đến tập tin BAI1.DOC: A:\LY\DIEN\BAI1.DOC

4.4 Ổ đĩa hiện hành, thư mục hiện hành:

- Ổ đĩa hiện hành là ổ đĩa đang sử dụng

- Thư mục hiện hành là thư mục đang sử dụng

Muốn biết ổ đĩa hiện hành, thư mục hiện hành là gì ta xem dấu nhắc

Ổ đĩa hiện hành, thư mục hiện hành không cần ghi trong đường dẫn (path)

Ví du:

- Dấu nhắc A:\> thì ổ đĩa hiện hành là A:, thư mục hiện hành là gốc

- Dấu nhắc A:\TOAN> thì ổ đĩa hiện hành là A:, thư mục hiện hành là TOAN

- Dấu nhắc A:\LY\DIEN> thì ổ đĩa hiện hành là A:, thư mục hiện hành làDIEN

4.5 Câu lệnh:

Câu lệnh được ghi từ dấu nhắc, bắt đầu là tên lệnh, theo sau là các tham số(parameter) Có hai loại tham số: tham số bắt buộc và tham số không bắt buộc.Trong cú pháp câu lệnh những tham số không bắt buộc được ghi giữa hai dấu [],tham số bắt buộc được ghi giữa hai dấu <> Tham số bắt buộc là tham số phải đượcthay bằng một giá trị cụ thể khi viết lệnh, nếu không sẽ bị báo lỗi “Required

parameter missing” Giữa tên lệnh và tham số phải có ít nhất một khoảng trống.Ngoài ra câu lệnh thường có một hoặc nhiều những tham số lựa chọn nhằm đápứng nhiều yêu cầu khác nhau khi dùng lệnh Các tham số này thường ghi sau dấu

”/”.Sau khi gõ xong một câu lệnh phải nhấn ENTER

5.Một số lệnh nội trú thường dùng

5.1 Khái niệm lệnh nội trú

Lệnh nội trú là những lệnh thi hành những chức năng của HĐH, thường xuyên được sử dụng, được lưu trữ vào bộ nhớ của máy tính từ khi khởi động và thường trú ở trong đó cho tới khi tắt máy Cách viết chung: [] []

5.2 Một số lệnh về hệ thống

Lệnh xem và sửa ngày: DATE

Current Date is Sat 02-04-2000

Enter new Date (mm-dd-yy) Lúc này có hai tuỳ chọn

Nếu không thay đổi ngày giờ gõ Enter

Nếu sửa ngày hiện hành ở dòng một thì sửa theo khuôn mẫu (tháng năm) Bạn hãy thay đổi ngày lại cho máy tính ví dụ 31/07/2004

-ngày- Lệnh xem và sửa giờ: TIME

Current time is 4:32:35.23a

Enter new time:

Lúc này có hai lựa chọn:

-Nếu không sửa giờ hiện hành của dòng một thì gõ Enter

- Nếu sửa giờ hiện hành thì sửa theo khuôn mẫu (giờ: phút:giây.% giây) Bạnhãy thay đổi giờ lại cho máy tính thành 05 giờ 05 phút

Lệnh thay đổi dấu nhắc lệnh của DOS: PROMPT

Lệnh thay đổi dấu đợi lệnh để có thể hiện thị một số thông tin hiện hành theo

ý riêng của Người sử dụng Prompt [Chuỗi ký tự]

$P: Thư mục hiện hành $D: Ngày hiện hành

$G: Dấu > $T: Giờ hiện hành

Câu lệnh = dấu nhắc> <tên lệnh> [tham số] [/các lựa chọn khác]

Chuyển đổi ổ đĩa

Gõ tên ổ đĩa và dấu hai chấm, sau đó nhấn ENTER.

Ví dụ: A: C:

5.3 Các lệnh về thư mục

Lệnh xem nội dung thư mục.

DIR [drive:] [Path] [Tên thư mục] [/A][/S]{/P][W]}

Trong đó: /P : để xem từng trang

/W: Trình bày theo hàng ngang/A : xem các tập tin có thuộc tính ẩn và hệ thống/S: Xem cả thư mục con

Lệnh chuyển về thư mục gốc và vào một thư mục nào đó.

+ Chuyển từ thư mục hiện thời về thư mục gốc của ổ đĩa hiện hành

CD\