Tài liệu Tìm hiểu nguyên lý, cấu trúc máy vi tính và hệ điều hành

M«n : T×m hiÓu nguyªn lý, cÊu tróc m¸y vi tÝnh

vµ hÖ ®iÒu hµnh

Ch ¬ng I - C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n

Nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n

I. M¸y vi tÝnh

1. CÊu t¹o cña m¸y tÝnh

a. S¬ ®å khèi

§¬n vÞ ®iÒu khiÓn

§¬n vÞ sè häc

C¸c thanh ghi

ThiÕt bÞ vµo

d÷ liÖu

ThiÕt bÞ ra

d÷ liÖu

(Bµn phÝm, æ ®Üa,

m¸y quÐt, Modem...)

(Mµn h×nh, æ ®Üa,

m¸y in, Modem)

Bé nhí trong

Bé nhí ngoµi

b. C¸c thiÕt bÞ vµo ra

Lµ c¸c thiÕt bÞ thùc hiÖn chøc n¨ng trao ®æi th«ng tin, d÷ liÖu trong thiÕt bÞ lµ d÷

liÖu sè (Digital) vµ d÷ liÖu t ¬ng tù (Analog).

Th«ng th êng ng êi ta th êng dïng bµn phÝm lµm thiÕt bÞ vµo vµ mµn h×nh lµ thiÕt

bÞ ra.

Mét sè phÝm chøc n¨ng c¬ b¶n cña bµn phÝm:

F3

LÊy lÖnh ®ang l u trong vïng ký øc ( lÖnh võa ® a vµo )

Shift Dïng kÕt hîp víi mét ký tù tõ A => Z sÏ cho kÕt qu¶ lµ ký tù ® îc chuyÓn

thµnh ch÷ HOA ( khi ®Ìn CapsLock s¸ng th× ng îc l¹i ), hoÆc kÕt hîp víi phÝm cã 2 hµng

ký tù sÏ ®¸nh ra ký tù trªn.

CapsLock §æi tõ chÕ ®é ®¸nh m¸y ch÷ th êng thµnh ch÷ HOA vµ ng îc l¹i

Ctrl-C Ng¾t ngang ch ¬ng tr×nh hay lÖnh ®ang thi hµnh

Pause T¹m dõng mµn h×nh, muèn tr«i tiÕp gâ 1 phÝm bÊt kú

Numlock Dïng ®Ó chuyÓn tõ chøc n¨ng ®iÒu khiÓn con trá sang ®¸nh ra sè cña bµn

phÝm sè vµ ng îc l¹i

Esc Bá mét lÖnh võa ® a vµo tr íc khi gâ Enter

Enter Gâ khi kÕt thóc mét thao t¸c trªn m¸y vi tÝnh ( thi hµnh vµ kÕt thóc mét lÖnh

míi ® a vµo, khi so¹n th¶o v¨n b¶n muèn xuèng hµng... )

Print screen In nh÷ng g× ®ang cã trªn mµn h×nh ra m¸y in

Delete Xãa ký tù phÝa ph¶i vÞ trÝ con trá

BackSpace Xãa ký tù phÝa tr¸i vÞ trÝ con trá

Insert ChuyÓn ®æi tõ chÕ ®é chÌn sang chÕ ®é ®Ì

Home Di chuyÓn con trá vÒ ®Çu dßng

End Di chuyÓn con trá vÒ cuèi dßng

c. Bé CPU (Central Processing Unit)

Bao gåm m¹ch vi xö lý vµ mét sè m¹ch phô cËn t¹o lªn ®¬n vÞ ®iÒu khiÓn, ®¬n vÞ sè

häc vµ c¸c thanh ghi. Víi m¸y PC (Personal Computer) CPU ® îc tÝch hîp trªn mét chip

duy nhÊt.

§¬n vÞ ®iÒu khiÓn (CU) : CU cÊp tr×nh tù nh÷ng thao t¸c nhá nhÊt cÇn lµm ®èi víi

mçi lÖnh cña m¸y tÝnh ®iÖn tö b»ng c¸c tÝn hiÖu ®iÖn tö t ¬ng øng.

§¬n vÞ sè häc (ALU): Lµ n¬i thùc hiÖn c¸c phÐp tÝnh sè häc +, -, *, /.. c¸c phÐp tÝnh

so s¸nh, c¸c phÐp logic còng nh thùc hiÖn c¸c hµm sè häc chuÈn.

C¸c thanh ghi: Lµ ®¬n vÞ nhí trung gian cã ®é dµi x¸c ®Þnh dïng ®Ó t¹m l u tr÷ d÷

liÖu ngay trong CPU ngay trong qu¸ tr×nh sö lý d÷ liÖu.

d. Bé nhí (Memory)

Lµ n¬i l u tr÷ ch ¬ng tr×nh vµ d÷ liÖu

Bé nhí ® îc chia lµm hai lo¹i:

* Bé nhí trong: Lµ c¸c vi m¹ch ®iÖn tö tÝch hîp c¸c linh kiÖn ®iÖn tö. §Æc ®iÓm cña

bé nhí trong lµ tèc ®é trao ®æi th«ng tin nhanh gi¸ thµnh ®¾t, dung l îng kh«ng lín.

Cã hai lo¹i bé nhí trong c¬ b¶n:

+ Bé nhí ROM (Bé nhí chØ ®äc): Th«ng tin trong ROM ® îc ® a vµo tõ nhµ s¶n xuÊt,

®Æc biÖt trong ROM chøa ch ¬ng tr×nh tù kiÓm tra m¸y tÝnh. Th«ng tin trong ROM kh«ng bÞ

mÊt khi t¾t m¸y.

+ Bé nhí RAM (Bé nhí truy cËp trùc tiÕp): Lµ n¬i l u tr÷ d÷ liÖu tr íc vµ sau khi

xö lý.

* Bé nhí ngoµi: Lµ nh÷ng thiÕt bÞ ®iÖn, tõ, c¬ cã kh¶ n¨ng l u tr÷ d÷ liÖu víi søc chøa

lín. Tèc ®é trao ®æi th«ng tin chËm, gi¸ thµnh thÊp. HiÖn nay ng êi ta th êng dïng ®Üa tõ lµm

bé nhí ngoµi.

2. PhÇn mÒm, phÇn cøng

a. PhÇn cøng (Hard Ware)

Lµ tËp hîp c¸c kÕt cÊu vËt chÊt cÊu t¹o lªn m¸y tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi.

b. PhÇn mÒm (Soft Ware)

Lµ c¸c ch ¬ng tr×nh, d÷ liÖu ® îc l u tr÷ vµ xö lý trªn m¸y tÝnh .

* PhÇn mÒm c¬ së

Lµ c¸c ch ¬ng tr×nh tèi thiÓu ®¶m b¶o sù ho¹t ®éng cña m¸y tÝnh

* PhÇn mÒm øng dông

Lµ c¸c ch ¬ng tr×nh gi¶i quyÕt trùc tiÕp øng dông.

II. HÖ ®iÒu hµnh

1. HÖ ®iÒu hµnh

HÖ ®iÒu hµnh lµ phÇn mÒm c¬ b¶n kh«ng thÓ thiÕu khi sö dông m¸y vi tÝnh. Tõ n¨m

1981 hÖ ®iÒu hµnh MS - DOS ( MicroSoft Disk operating System ) ®Çu tiªn cña h·ng

MicroSoft ra ®êi, liªn tôc ® îc c¶i tiÕn, më réng vµ n©ng cÊp qua c¸c Ên b¶n míi.

GÇn ®©y hÖ ®iÒu hµnh Win9.x ® îc ra ®êi víi c¸c c«ng cô m¹nh mÏ h¬n rÊt nhiÒu víi

MS - DOS.

a. HÖ ®iÒu hµnh lµ g× ?

HÖ ®iÒu hµnh ( ViÕt t¾t H§H ) lµ mét hÖ thèng c¸c ch ¬ng tr×nh qu¶n lý vµ gióp ®ì

thùc hiÖn c¸c ch ¬ng tr×nh øng dông trong m¸y tÝnh. HÖ ®iÒu hµnh ®iÓu khiÓn tÊt c¶ c¸c ho¹t

®éng cña m¸y tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi, nã võa lµ th«ng dÞch, võa lµ chiÕc cÇu nèi gi÷a

ng êi sö dông vµ m¸y vi tÝnh.

C¸c ch ¬ng tr×nh cña hÖ ®iÒu hµnh cho phÐp chóng ta sö dông mét c¸ch cã hiÖu qu¶

c¸c kh¶ n¨ng phong phó cña m¸y tÝnh. Nhê cã H§H mµ ta míi sö dông ® îc CPU, mµn

h×nh, m¸y in, bµn phÝm, ®Üa cøng, ®Üa mÒm, chuét vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi kh¸c. Ngoµi ra

H§H cßn cã thÓ cho phÐp nèi nhiÒu m¸y vi tÝnh thµnh m¹ng thèng nhÊt ®Ó phôc vô c¸c

nhu cÇu vÒ tÝnh to¸n, xö lý th«ng tin trªn qui m« lín.

HiÖn nay cã rÊt nhiÒu H§H kh¸c nhau nh MS - DOS, WIN 9.X, CP/M, XENIX,

OS2 trong ®ã H§H WIN 9.X do MicroSoft gi÷ b¶n quyÒn lµ th«ng dông nhÊt ë n íc ta.

b. Chøc n¨ng cña hÖ ®iÒu hµnh.

H§H cã 4 chøc n¨ng c¬ b¶n sau ®©y :

- Qu¶n lý vµ ph©n phèi, thu håi bé nhí.

- §iÒu khiÓn thùc thi ch ¬ng tr×nh.

- §iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ.

- Qu¶n lý tËp tin.

2. Kh¸i niÖm chung.

a. TËp tin (File)

TËp hîp d÷ liÖu liªn quan logic víi nhau ( ch ¬ng tr×nh ) l u trªn ®Üa ® îc gäi lµ tªn

tËp tin ( Filename ).

TËp tin cã thÓ lµ néi dung cña mét bøc th , c«ng v¨n, v¨n b¶n, hîp ®ång.... hay mét

tËp hîp ch ¬ng tr×nh.

* Qui t¾c ®Æt tªn tËp tin : < Tªn chÝnh >[<. KiÓu >]

Khi ta l u tr÷ d÷ liÖu vµo ®Üa H§H yªu cÇu ®Æt tªn. Tªn tËp tin gåm 2 phÇn lµ tªn

chÝnh vµ tªn kiÓu ( mét sè tµi liÖu cßn gäi lµ phÇn më réng, phÇn ®u«i ), phÇn tªn chÝnh vµ

phÇn tªn kiÓu ® îc ng¨n c¸ch nhau bëi dÊu chÊm.

- Tªn chÝnh : Lµ mét chuçi tõ 1 ®Õn 8 ký tù viÕt dÝnh liÒn nhau, th êng ®Ó gîi nhí

tíi néi dung cña tËp tin.

- KiÓu : Lµ mét chuçi tõ 1 ®Õn 3 ký tù. Dïng ®Ó ph©n lo¹i tËp tin, mçi kiÓu sÏ t ¬ng

øng víi mét lo¹i tËp tin nµo ®ã ( tªn nµy kh«ng b¾t buéc ph¶i cã ).

+ KiÓu COM vµ EXE : Lµ tËp tin ch ¬ng tr×nh b»ng ng«n ng÷ m¸y cã thÓ cho

thùc hiÖn ( lÖnh ngo¹i tró ).

+ KiÓu TXT : Lµ tËp tin v¨n b¶n.

+ KiÓu XLS : Lµ tËp tin b¶ng tÝnh.

C¸c kiÓu tËp tin lµ qui íc chung, th êng ® îc sö dông kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i tu©n

theo qui íc ®ã. Nh ng c¸c kiÓu : COM, EXE, BAT, SYS lµ b¾t buéc v× H§H ®· qui ®Þnh

nh vËy.

C¸c ký tù tham gia vµo tªn tËp tin gåm c¸c ký tù trong b¶ng m· ASCII, trõ c¸c ký tù

sau kh«ng ® îc phÐp sö dông :

< > / \ [ ] + [ ] : ; , . " ! * ?

Kh«ng nªn ®Æt tªn tËp tin trïng víi tªn thiÕt bÞ ngo¹i vi (CON, PRN,.... ) v× nh vËy

khi ta ®äc tËp tin H§H sÏ ®äc tªn thiÕt bÞ ngo¹i vi ®ã.

b. Th môc ( Directory ).

Víi mét ®Üa cã thÓ chøa ® îc rÊt nhiÒu tËp tin, khi ng êi sö dông ( viÕt t¾t NSD )

l u mét sè l îng lín c¸c tËp tin ë ®ã, th êng g©y ra mÊt thêi gian ®Ó H§H t×m kiÕm tËp

tin theo yªu cÇu cña NSD, vµ sù lÉn lén khi trªn mét ®Üa cã nhiÒu NSD hay cã nhiÒu phÇn

mÒm kh¸c nhau. Th môc ® îc ® a ra ®Ó cã thÓ tæ chøc, qu¶n lý tèt c¸c tËp tin trªn ®Üa

b»ng c¸ch chia c¸c tËp tin thµnh tõng nhãm vµ chøa thµnh tõng môc riªng gäi lµ th môc.

* C©y th môc.

Trong tr êng hîp ®Üa cã nhiÒu NSD, mçi nhãm sÏ t¹o ra mét th môc l u c¸c tËp

tin cña nhãm m×nh. Nh ng mäi ng êi trong cïng mét nhãm l¹i cã yªu cÇu t¸ch riªng c¸c

tËp tin cña m×nh vµ còng l u thµnh môc nhá riªng. §iÒu nµy ® îc gi¶i quyÕt b»ng c¸ch

cho phÐp trong mçi th môc cã thÓ t¹o c¸c th môc míi gäi lµ th môc con cña th môc

ban ®Çu.

Trong th môc cã thÓ t¹o ra c¸c th môc con... vµ cø tiÕp tôc nh vËy ®iÒu nµy dÉn

®Õn sù h×nh thµnh mét c©y th môc trªn ®Üa. Nh vËy c¸c th môc b¹n t¹o ra ®ã nã cã thÓ

lµ th môc cha, hay th môc con ( Th môc cÊp I, II, III,...) tïy theo vÞ trÝ cña nã ®øng ë

®©u.

* Th môc gèc ( Root Directory ).

Th môc gèc lµ th môc do lÖnh ®Þnh d¹ng ®Üa t¹o ra vµ NSD còng kh«ng thÓ xãa

® îc. Mçi ®Üa cã th môc gèc, tõ ®©y NSD cã thÓ t¹o ra c¸c th môc con. Ký hiÖu th

môc gèc lµ dÊu \

* Th môc hiÖn hµnh (Work Directory ).

Th môc hiÖn hµnh lµ th môc mµ NSD ®ang lµm viÖc. Khi thùc thi lÖnh DOS sÏ

t×m kiÕm ë th môc hiÖn hµnh tr íc sau ®ã míi tíi c¸c th môc vµ æ ®Üa ® îc chØ ra trong

lÖnh Path.

ThÝ dô : NÕu b¹n hiÖn ®ang ë th môc gèc æ ®Üa C ( C:\ > ) th× ®ã lµ th môc gèc æ

®Üa C, nÕu b¹n ®ang ®øng ë th môc KT th× th môc KT ® îc gäi lµ th môc hiÖn hµnh,

vµ th môc KT ® îc gäi lµ th môc cÊp I. Cßn nÕu b¹n ®ang ë th môc KT95 th× lóc ®ã

KT95 ® îc gäi lµ th môc hiÖn hµnh, th môc cÊp II ( th môc KT95 lµ th môc con cña

th môc KT ).

c. æ ®Üa ( Drive ).

HÖ ®iÒu hµnh dïng c¸c mÉu tù tõ A  Z ®Ó chØ tªn æ ®Üa, dïng 2 mÉu tù A, B ®Ó chØ

tªn æ ®Üa mÒm lµ æ ®Üa A: vµ B: dïng ®Ó ®äc nh÷ng ®Üa mÒm ( nh÷ng ®Üa cã dung l îng

nhá, tèc ®é truy xuÊt chËm h¬n so víi ®Üa cøng vµ kh«ng g¾n cïng vµo m¸y ), cßn l¹i lµ

chØ tªn æ ®Üa cøng nh C:, D: ... dïng ®Ó ®äc ®Üa cøng ( nh÷ng ®Üa cã dung l îng lín, tèc

®é truy xuÊt nhanh vµ g¾n cøng vµo m¸y ).

d. § êng dÉn ( Path vµ Pathname ).

Khi cÇn t¸c ®éng tíi mét th môc hay tËp tin, ta ph¶i chØ ra vÞ trÝ cña th môc hay

nãi c¸ch kh¸c lµ ph¶i chØ ra ® êng dÉn ( path ), tªn ® êng dÉn ( pathname ) cña th môc

hoÆc tËp tin khi ta t¸c ®éng tíi.

PATH = \ Tªn th môc\Tªn th môc...\Tªn th môc

PATHNAME = \Tªn th môc\...\Tªn th môc\Tªn tËp tin

ThÝ dô : Th môc gèc cña ®Üa C: cã th môc DOS, trong th môc DOS cã tËp tin

FORMAT.COM

Khi H§H ®ang lµm viÖc ë A:\ cÇn cã t¸c ®éng tíi tËp tin FORMAT.COM ta ph¶i

chØ ra vÞ trÝ cña nã nh sau

C:\DOS\FORMAT.COM

Trong ®ã: \DOS

\DOS\FORMAT.COM lµ PATHNAME

e. Ký tù ®¹i diÖn * vµ ?

lµ PATH

Khi lµm viÖc víi th môc nhiÒu cÊp, chóng ta cã thÓ t×m kiÕm c¸c tËp tin trªn ®Üa

mét c¸ch nhanh chãng vµ dÔ dµng nhê 2 ký tù ®¹i diÖn ®Æc biÖt ®ã lµ dÊu (*) vµ (?)

Ký tù ®¹i diÖn * : Nã cã thÓ ®øng trong phÇn tªn chÝnh, hay phÇn tªn më réng cña

tËp tin, nã ®øng ë vÞ trÝ nµo sÏ ®¹i diÖn cho ký tù tõ vÞ trÝ ®ã trë vÒ sau. NÕu ®øng trong

phÇn tªn chÝnh nã sÏ ®¹i diÖn cho ký tù tõ vÞ trÝ ®ã tíi tr íc dÊu chÊm.

ThÝ dô :

KTSYS.EXE

KTOPEN.EXE

KTXL.EXE

*.EXE

KT*.*

*.*

README.COM

PKZIP.EXE

Nh thÝ dô trªn nÕu b¹n viÕt *.EXE th× nã sÏ ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c tËp tin cã phÇn

tªn më réng lµ .EXE. NÕu viÕt KT*.* nã sÏ ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c tËp tin cã 2 ký tù ®Çu

lµ KT vµ ký tù thø 3 trë ®i lµ bÊt kú. NÕu viÕt *.* nã sÏ ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c tËp tin.

Ký tù ®¹i diÖn ? : Nã cã thÓ ®øng trong phÇn tªn chÝnh, hay phÇn tªn më réng cña

tÖp tin, nã ®øng ë vÞ trÝ nµo sÏ ®¹i diÖn cho ký tù t¹i vÞ trÝ ®ã.

ThÝ dô :

KTSYS1.EXE

KTSYS2.EXE

KTSYS3.EXE

KTSYS4.EXE

KTOPEN.EXE

KTSYS?.EXE

*.???

KT????.*

Víi thÝ dô trªn nÕu b¹n viÕt KTSYS?.EXE th× nã sÏ ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c tËp tin cã

5 ký tù ®Çu lµ KTSYS vµ ký tù thø 6 lµ bÊt kú cã thÓ lµ1,2,3,vv. NÕu b¹n viÕt KT????.* th×

nã ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c tËp tin cã 2 ký tù ®Çu lµ KT cßn 4 ký tù sau nã lµ bÊt kú.

f. LÖnh néi tró vµ ngo¹i tró

LÖnh néi tró

Lµ nh÷ng lÖnh n»m ngay trong tÖp Command.Com, do ®ã khi khëi ®éng xong m¸y

tÝnh c¸c lÖnh nµy th êng tró ngay trong bé nhí RAM cña m¸y tÝnh. §Ó sö dông chØ cÇn

gâ tªn lÖnh vµ c¸c th«ng sè kÌm theo (nÕu cã) lÖnh sÏ thùc hiÖn ngay.

LÖnh ngo¹i tró

Mét sè lÖnh ® îc thiÕt kÕ ë d¹ng c¸c ch ¬ng tr×nh cã thÓ ch¹y trªn m¸y tÝnh vµ

® îc ghi ë trªn ®Üa d íi d¹ng c¸c tËp tin ch ¬ng tr×nh, khi cÇn sö dông ph¶i n¹p vµo bé

nhí RAM råi míi cã thÓ thùc hiÖn ® îc, nh÷ng lÖnh nh vËy gäi lµ lÖnh ngo¹i tró.