tong quan ve tin hoc dai cuong

1.1 Tổ chức và kiến trúc máy tính: 1.1.1.Khái niệm chung về máy tính :Máy tính, cũng gọi là máy vi tính hay điện toán, là những thiết bị hay hệ thống dùng để tính toán hay kiểm soát các

Bài tập phần tổng quan tin học đại cương

lớp cơ điện tử

Nội dung trình bày

3.Bộ nhớ trong của máy tính

 Giới thiệu về hệ thống bộ nhớ của máy tính

    RAM Các loại RAM

 ROM Các loại ROM

 Cache Các loại Cache4

4.Bộ nhớ ngoài của máy tính

 Đĩa từ Các loại đĩa từ

 RAID

PHẦN HAI:LẬP TRÌNH

1.1 Tổ chức và kiến trúc máy

tính:

1.1.1.Khái niệm chung về máy

tính :Máy tính, cũng gọi là máy vi tính hay điện toán, là những thiết bị hay hệ thống dùng để tính toán hay kiểm soát các hoạt động mà có thể biểu diễn dưới

dạng số hay quy luật lôgic

Khoa học nghiên cứu về lý thuyết, thiết kế và ứng dụng của máy tính được gọi là khoa học máy tính, hay

khoa học điện toán

Kiến trúc máy kiến trúc máy tính là thiết kế khái niệm và cấu trúc hoạt động căn bản của một hệ thống máy tính Nó là một bản thiết kế mô tả có tính chất

 Mô tả này nói về các bộ phận cấu

thành của hệ thống được kết nối với

nhau như thế nào và chúng hoạt động tương hỗ như thể nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh

 Thiết kế hệ thống

1.2:Cấu trúc và chức năng của

Các bộ phận của kiến trúc máy

 1.Đơn vị số học và lôgic (ALU),

 2.Mạch điều khiển (control circuitry),

 3.Bộ Nhớ

 4.Các thiết bị Xuất/Nhập (I/O).

 Các bộ phận này được kết nối với nhau bằng các bó

dây điên

 Bộ nhớ

 Kích thước một ô nhớ cũng như số lượng ô nhớ thay đổi theo từng máy tính

1 Bộ xử lý (CPU)

 Đơn vị lôgic và số học, là thiết bị thực hiện các phép tính cơ bản như các phép tính số học Đơn vị này là

nơi mà các "công việc thực sự" được thực thi

 Đơn vị kiểm soát theo dõi các byte

trong bộ nhớ có chứa chỉ thị để máy tính thực thi, cung cấp cho ALU một chỉ thị cần phải thực thi Một số bo

mạch chủ trong máy tính có thể gắn được hai hay nhiều bộ xử lý Các loại máy tính phục vụ thường có hai hay

2.Thiết bị Xuất/Nhập (I/O)

 Thiết Bị Xuất/Nhập cho phép máy

tính thu nhận thông tin từ bên ngoài qua thiết bị Nhập

 Các Thiết Bị Nhập bao gồm: Con Trỏ (Con Chuột), Bàn Phím, Ổ Đĩa Mềm,

Ổ Đĩa CD, Webcam, Touchpad

 Các Thiết Bị Xuất bao gồm : Màn

Hình, Máy In, Ổ Đĩa Flash (USB), Ổ Cứng Di Động tới những thiết bị

không thông dụng như Ổ ZIP

3 Các chỉ thị và kiến trúc:

chỉ thị đơn giản đã được định nghĩa trước.

so sánh

bằng ngôn ngữ máy mà sử dụng các ngôn

ngữ lập trình "bậc cao" để sau đó chúng được dịch sang ngôn ngữ máy một cách tự động

đơn vị kiểm soát vào trong một IC gọi là đơn

vị xử lý trung tâm hay CPU Một số máy tính lớn khác có nhiều CPU và đơn vị kiểm soát

hoạt động đồng bộ

4 Chương trình:

một danh sách các chỉ thị để máy tính

thực thi,

Trên thực tế, CPU thực thi các chỉ thị của một chương trình, sau một khoảng thời

gian ngắn, nó chuyển sang thực thi các

chỉ thị của chương trình thứ hai v.v Hệ

điều hành là chương trình thông thường kiểm soát sự phân chia thời gian đó

5 Hệ điều hành:

luôn chạy để đảm bảo sự hoạt động của

nó.Trong điều kiện hoạt động bình thường

(đối với các máy tính tiêu chuẩn) chương

được thi hành, khi nào và bao nhiêu tài

nguyên (như bộ nhớ hay đầu vào/đầu ra)

chúng được cấp.

tượng trên phần cứng và cho phép truy nhập bằng các dịch vụ cung cấp cho các chương

trình khác,

Windows của Microsoft

1.2.2: Chức năng của máy tính:

Funtion):là mô tả hoạt động của hệ thống hay từng thành phần của hệ thống.

Một số ứng dụng của máy tính:

thành cao, phần lớn thực hiện các tính toán

khoa học, thông thường để hỗ trợ các mục tiêu quân sự Bất chấp sự định hướng ban đầu cho các ứng dụng khoa học, máy tính đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác.

được sử dụng để giải quyết các vấn đề kinh

doanh LEO, Với sự phát minh ra bộ vi xử lý

trong thập niên 1970 thì việc lắp ráp máy tính

rẻ tiền đã trở thành khả thi Trong thập niên

1980 máy tính cá nhân trở lên phổ biến cho

nhiều công việc từ kế toán, soạn thảo, in ấn tài liệu tới tính toán các dự báo và các công việc toán học lặp lại qua các bảng tính.

 Trong thập niên 1970, các kỹ sư điện toán của các

viện nghiên cứu trên khắp nước Mỹ bắt đầu liên kết máy tính của họ với nhau thông qua công nghệ của ngành liên lạc viễn thông Những cố gắng này được ARPA hỗ trợ, và mạng máy tính mà nó cung cấp

được gọi là ARPANET Các công nghệ tạo ra

Arpanet đã mở rộng và phát triển sau đó Chẳng bao lâu, mạng máy tính mở rộng ra ngoài các viện khoa học và được biết đến như là Internet.

 Trong thập niên 1990, việc phát triển của công nghệ World Wide Web đã làm cho ngay cả những người không chuyên nghiệp cũng có thể sử dụng internet

Nó phát triển nhanh đến mức đã trở thành phương

tiện liên lạc toàn cầu như ngày nay.

PHỤ TRÁCH NỘI DUNG PHẦN 1:

CAO VĂN ĐỨC

Phần hai Lịch sử máy tính

2.1 Thế hệ thứ nhất

 Thế hệ đầu tiên máy tính hoạt động dựa vào các rơ-le điện từ và các đèn chân không để lưu trữ và xư lí thông tin

 Các đèn điện tử tiêu tốn nhiều năng lượng,

sinh ra nhiều nhiệt, hoạt động chậm, tuổi thọ thấp

2.1 Thế hệ thứ nhất

 Máy tính có kích thước đồ sộ khả năng xử lý rất hạn chế: sức chứa của bộ nhớ trong lớn

nhất là 2KB, tốc độ cực đại là 10000 phép tính trong một giây

 Bộ nhớ trong là những trống từ quay tròn còn

bộ nhớ ngoài chính là những tấm bìa đục lỗ

2.1 Thế hệ thứ nhất

Những máy tính khổng lồ đầu tiên như

ENIAC dùng các ống chân không, tương tự

như bóng đèn, để tính toán Máy tính này cần một nhóm nhân viên vận hành

2.2 Thế hệ thứ hai

 Trong thế hệ hai, bóng bán dẫn (Transistor) đã thay thế một cách ưu việt cho các đèn điện tử

 Các bóng bán dẫn gọn hơn , tiêu thụ điện năng

ít hơn và tỏa ít nhiệt hơn, có tuổi thọ hầu như

là vô tận có tốc độ cao hơn

2.2 Thế hệ thứ hai

 Các máy tính thuộc thế hệ thứ hai có tối đa là 32KB RAM và tốc độ cao nhất là 300 nghìn phép tính trong một giây

 Một số dòng máy điển hình:

 -IBM 7000

 -MINSK

 -IBM 7030

2.2 Thế hệ thứ hai

 Một điểm nổi bật khác của các máy tính thế

hệ thứ 2 là việc ra đời hệ điều hành cho phép máy tính có thể chạy nhiều chương trình cùng một lúc thông qua một chương trình trung tâm kiểm soát và điều phối bộ nhớ

2.3 Thế hệ thứ ba

 Hệ điều hành ra đời điều phối việc thực hiện các chương trình và quản lý tự động các mối liên lạc giữa CPU và các thiết bị ngoại vi

 Tới năm 1965 ra đời mạng máy tính đầu tiên với khả năng chạy chương trình và truy cập dữ liệu từ máy trạm

2.3 ThẾ hệ thứ ba

 Chương trình e-mail đầu tiên được Ray

Tomlinson của BBN viết vào năm 1972 cho phép người sử dụng gõ địa chỉ máy tính đích

và gửi thông điệp thông qua các máy trạm nối mạng

 Một số dòng máy tính điển hình:

 -IBM 360

 -DEC PDP -1

2.4 Thế hệ thứ tư

 Các máy tính trong thời kỳ này dùng các

mạch tích hợp cỡ lớn LSIC(Large-Scale

Integrated Circuit) và những mạch cỡ rất lớn VLSIC(Very large-Scale Integrated Circuit)

2.4 Thế hệ thứ tư

 Mỗi mạch LSIC tương với hàng nghìn hàng

chục nghìn còn mỗi mạch VLSIC tương với

hàng trăm nghìn, thậm chí hàng triệu bóng bán dẫn.Bộ nhớ trong của các máy tính cỡ lớn

dùng trong thương mại đã tăng lên hơn một

GB; tốc độ xử lý trên 200 triệu phép tính một giây

2.4 Thế hệ thứ tư

 Ngày nay chip chứa hàng triệu bóng bán dẫn

và được dùng trong nhiều thiết bị, từ điện thoại

di động đến máy tính, từ trong xe hơi đến máy bay

2.5 Các thế hệ máy tính

hiện đại

 Hiện nay tuy chưa có tài liệu nào chính thức đưa ra mốc thồi gian khởi đàu của thế hệ máy tính thứ năm nhưng ta có thể đoán nhận xu thế tiến triển của thế hệ máy tính mới

2.5 Các thế hệ máy tính

hiện đại

pháp chính để chế tạo các bộ vi xử lý họa động nhanh hơn là rút ngắn khoảng cách giữa các

transistor

song song ồ ạt có những màng lưới vĩ đại gồm các chip đan xen vào nhau theo những cách

rắc rối vừa linh hoạt

2.5 Các thế hệ máy tính

hiện đại

những năm 1990 cho đến thế kỷ 21, máy tính

sẽ có khả năng bắt chước một số chức năng

suy luận của bộ óc con người như giao tiếp

thông minh bằng ngôn ngữ tự nhiên…

PHỤ TRÁCH NỘI DUNG

PHẦN HAI

Phan Công Bộ

PHẦN 3.

BỘ NHỚ TRONG CỦA MÁY

TÍNH

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

PHẦN 1.RAM

1.1

1.1 RAM –cấu tạo và cách thức hoạt động

RAM(random access memory ) -bộ nhớ truy

xuất ngẫu nhiên, có nhiệm vụ lưu trữ tạm thời các ứng dụng và dữ liệu để chuyển đến CPU

để xử lý.

RAM là một ma trận gồm các hàng và các cột có khả năng giữ các chỉ lệnh chương trình hay dữ liệu tại các giao điểm của hàng và cột đó

RAM bao gồm các mạch nhớ bán dẫn để thay đổi, nó không giữ lại được nội

dung khi tắt điện máy tính

.RAM sử dụng phương pháp truy cập

ngẫu nhiên

1.2 CÁC LOẠI RAM

 RAM có 2 loại giao diện: SIMM

(Single In Line Memory Module)

và DIMM (Double In Line

Memory Module) Dạng khe cắm

SIMM hiện nay không còn sử

dụng.

 Dạng khe cắm DIMM có

SDRAM, DDRAM, RDRAM.

 SDRAM(synchronous

Dinamic RAM)

 gồm 3 phân loại: SDR, DDR, và DDR2

 SDR SDRAM (Single Data Rate

SDRAM), hay "SDR" Có 168 chân Được

 DDR2 SDRAM (Double Data Rate 2

SDRAM), hay”DDR2" Là thế hệ thứ hai

của DDR với 240 chân, có bus speed cao

gấp đôi clock speed.

1.3 Các thông số về

RAM

a. Dung lượng

Dung lượng RAM được tính bằng MB và GB.Dung lượng

của RAM càng lớn càng tốt cho hệ thống, tuy nhiên một

số hệ điều hành (như phiên bản 32 bit của Windows XP) chỉ hỗ trợ đến 3 GB.

b Bus

Mỗi loại ram khác nhau mà phân loại theo bus

khác nhau

1.4 CHỌN RAM CHO MÁY

TÍNH

 Chọn ram cho máy tính cần căn cứ vào giá cả và

chất lượng ram cần mua

 Nếu như không phải quan tâm về vấn đề tài chính bạn hãy chọn loại có nhiều chip nhớ, loại 2 mặt thay

vì một mặt, dùng chip dán thay vì chip hàn

 Thực tế cho thấy, loại RAM có nhiều chip nhớ có

tính tương thích cao hơn loại có ít chip, tức là dùng được cho nhiều mainboard Ngoài ra bạn lên chọn loại chíp dán vì những ưu điểm của nó

2.1.SƠ QUA VỀ ROM

ROM (Read Only Memory) - bộ nhớ chỉ đọc, chứa hệ thống lệnh nhập xuất cơ bản BIOS để kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều hành khởi

động máy

ROM-một phần của bộ lưu trữ sơ cấp trong máy

tính, không bị mất nội dung khi bạn tắt điện máy tính ROM chứa các chương trình hệ thống cần thiết mà cả bạn lẫn máy tính đều không thể xoá.

2.2 CÁC LOẠI ROM

 Được chế tạo bằng nguyên tắc phân cực tĩnh điện Cửa sổ nhỏ dùng để

xóa bằng tia cực tím

 EPROM (Erasable Programmable Read-Only

Memory): Loại ROM này có thể bị xóa bằng tia cực

tím và ghi lại thông qua thiết bị ghi EPROM

 EAROM (Electrically Alterable Read-Only Memory): Loại ROM này có thể thay đổi từng bit một lần Tuy nhiên quá trình viết khá chậm và sử dụng điện thế

không chuẩn Việc viết lại EAROM không được thực hiện thường xuyên

 EEPROM (Electrically Erasable Programmable Only Memory): Được chế tạo bằng công nghệ bán dẫn Toàn bộ ROM này có thể xóa bằng điện và sau đó ghi lại mà không cần lấy ra khỏi máy tính

3.1 cấu tạo và hoạt động

Cache- khối bộ nhớ lưu trữ những dữ liệu

được dùng thường xuyên hay đang chờ những qui trình khác dùng Khi một qui trình cần thông tin,

trước tiên nó kiểm tra cạc này Nếu chưa có sẵn thông tin ở đó, nó sẽ lấy dữ liệu từ một nguồn lưu trữ khác và bỏ vào trong cạc Khi bộ xử lý trung

tâm ( CPU) yêu cầu dữ liệu hoặc các chỉ lệnh nào đó, bộ điều khiển cache sẽ giữ yêu cầu đó lại và tiến hành quản lý những dữ liệu đưa ra từ RAM

Có nhiều loại cache và những ứng dụng dùng cache:

Processor cache (cạc xử lý) : Là một khối bộ nhớ và là một phần của chính bộ xử lý đó

Disk cache (cạc đĩa) : Nằm trong bộ nhớ RAM của máy tính

Client/server cache (cạc khách/phục vụ) Remote cache (cạc từ xa) : Những người dùng từ xa có được tiện nghi với thông tin trong cạc

Bộ điều khiển cache

 Một chip, như Intel 82385chẳng hạn, dùng để

quản lý việc truy tìm, lưu cất và phân phối các dữ liệu vào ra bộ nhớ hoặc đĩa cứng.

 Một chip điều khiển cache dùng để quản lý bộ nhớ cache bên trong của các loại máy tính lắp

bằng vi xử lý 80386 và 80486 Những thế hệ vi xử lý 80486 mới, kể cả 80486 DX 2, thì hay dùng chip Intel 82495 DX hoặc 82490 DX Vi xử lý Pentium thì dùng chip 82496 / 82491 để điều khiển cache.

Bộ nhớ cache nằm trên board điều khiển

đĩa cứng hoặc được lắp trực tiếp vào

một ổ đĩa

3.3 VÀI LỜI KHUYÊN KHI SỬ

DỤNG CACHE

 Ba vấn đề quan trọng: giá cả, tốc độ và khả

năng sử dụng Giá cả tự nói lên tất cả Mục

đích của việc sử dụng các sản phẩm cache là

để có được hiệu quả lớn nhất với số tiền đầu tư càng ít thì càng tốt

Bạn có thể chọn cache phần mềm hay cache

phần cứng !Và tất nhiên giá cả của chúng cũng chênh lệch nhau rất nhiều

 Theo phân định của PC WORLD cho

thấy tốc độ giữa cache phần mềm và

cache phần cứng chỉ khác biệt 4%

 Sự khác nhau về tốc dộ giữa các sản

phẩm cứng cũng không đáng kể, từ 5 đến 10% Có nghĩa là không nhận thấy với

công việc hàng ngày.

 Những điều cân nhắc

Như bạn đã thấy, mỗi loại cache đều có ưu và

khuyết Cache phần mềm nhanh, rẻ tiền và có thể

sử dụng với nhiều loại ổ đĩa Cache phần cứng

nói chung là tốt hơn và hổ trợ cho nhiều ứng

dụng cũng như các hệ điều hành Hơn nữa, cache phần cứng lại không tiêu tốn bộ nhớ RAM qui

ước

Một điểm cần lưu ý là cache phần mềm không

phải luôn luôn hòa hợp với các trình ứng dụng

Ngược lại điều này thì cache phần cứng ít có mâu thuẫn với các chương trình

Phụ trách nội dung

phần 3:

Nguyễn Đình Liệu

PHẦN 4:BỘ NHỚ NGOÀI

MÁY TÍNH