BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG THÔNG TIN

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG THÔNG TIN Biên soạn: Dương Trần Đức Hà Nội - 2009 http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC Chương : Hệ thống thông tin tổ chức 1.1 Các khái niệm thông tin 1.2 Hệ thống thông tin dựa máy tính 1.3 Các hệ thống thông tin nghiệp vụ 1.4 Hệ thống thông tin tổ chức 10 Chương 2: Phần cứng phần mềm hệ thống thông tin 15 2.1 Phần cứng 15 2.1.1 Các thành phần phần cứng hệ thống máy tính 16 2.1.2 Thực lệnh 16 2.1.3 Thiết bị xử lý 17 2.1.4 Thiết bị nhớ 18 2.1.5 Thiết bị lưu trữ phụ 20 2.1.6 Thiết bị nhập 24 2.1.7 Thiết bị xuất 26 2.1.8 Các loại máy tính 27 2.2 Phần mềm 27 2.2.1 Phần mềm hệ thống 28 2.2.2 Phần mềm ứng dụng 31 Chương 3: Tổ chức liệu thông tin 34 3.1 Phân cấp liệu 34 3.2 Quản lý liệu theo phương pháp truyền thống phương pháp CSDL 35 3.3 Mơ hình hóa liệu 38 3.4 Các mơ hình CSDL 39 3.5 Hệ quản trị CSDL 43 3.6 Ứng dụng khác CSDL 49 Chương 4: Mạng máy tính, mạng viễn thông, Internet, Intranet 52 4.1 Các thành phần hệ thống viễn thông 52 4.2 Mạng xử lý phân tán 55 4.3 Các giao thức phần mềm truyền thông 57 4.4 Sơ lược chức hoạt động Internet 58 4.5 Các dịch vụ truyền thông Internet 61 4.6 Intranets Extranets 65 4.7 Vấn đề an ninh mạng máy tính 66 Chương 5: Hệ thống thương mại điện tử hệ thống xử lý giao dịch 67 5.1 Thương mại điện tử 67 5.2 Hệ thống xử lý giao dịch 75 http://www.ebook.edu.vn i 5.3 Hệ thống hoạch định tài nguyên doanh nghiệp 81 Chương 6: Các hệ trợ giúp định quản lý thông tin 83 6.1 Ra định giải vấn đề 83 6.2 Hệ thống thông tin quản lý 85 6.3 Hệ hỗ trợ định 92 Chương 7: Một số hệ thống thông tin chuyên biệt 99 7.1 Trí tuệ nhân tạo 99 7.2 Hệ chuyên gia 102 7.3 Hệ thực ảo 107 Chương 8: Phát triển hệ thống 110 8.1 Tổng quan phát triển hệ thống 110 8.2 Vòng đời phát triển hệ thống 113 8.3 Khảo sát hệ thống 120 8.4 Phân tích hệ thống 122 8.5 Thiết kế hệ thống 126 8.6 Thực thi hệ thống 129 8.7 Bảo trì đánh giá lại 132 Chương 9: Ảnh hưởng hệ thống thông tin đến xã hội cá nhân 134 9.1 Vấn đề lãng phí lỗi máy tính 134 9.2 Tội phạm máy tính 135 9.3 Môi trường làm việc vấn đề sức khỏe 138 http://www.ebook.edu.vn ii CHƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN TRONG CÁC TỔ CHỨC Một cách tổng quan, hệ thống thông tin (Information System - IS) hệ thống làm việc, người (và máy móc) thực công việc sử dụng tài nguyên (bao gồm tài nguyên công nghệ) để tạo sản phNm dịch vụ cho người sử dụng Hệ thống thông tin hệ thống làm việc mà hoạt động dành chủ yếu cho việc xử lý thông tin (thu thập, truyền tải, lưu trữ, xử lý, hiển thị thông tin) Chương giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin tổ chức, với nội dung sau : - Giá trị thơng tin liên hệ trực tiếp với việc trợ giúp cho người định để đạt mục tiêu tổ chức Phân biệt liệu (data) thông tin (information) mô tả đặc điểm sử dụng để đánh giá chất lượng thông tin - Nắm ảnh hưởng tiềm tàng hệ thống thơng tin có khả áp dụng kiến thức vào công việc mang lại thành cơng cơng việc cá nhân, tổ chức đạt mục đích, xã hội có chất lượng sống tốt Chỉ dạng hệ thống thông tin nghiệp vụ chính, sử dụng chúng, chúng sử dụng nào, lợi ích mà hệ thống mang lại - Người sử dụng hệ thống, người quản lý nghiệp vụ, chuyên gia hệ thống phải làm việc với để xây dựng thành công hệ thống thông tin Chỉ bước phát triển hệ thống mục tiêu bước - Việc sử dụng hệ thống thông tin làm gia tăng giá trị tổ chức tạo cho tổ chức lợi cạnh tranh Chỉ trình gia tăng giá trị chuỗi cung cấp mô tả vai trị hệ thống thơng tin Định nghĩa thuật ngữ ‘’lợi cạnh tranh’’ mô tả việc tổ chức sử dụng hệ thống thông tin để đạt lợi thế 1.1 Các khái niệm thông tin Định nghĩa hệ thống thông tin : Là tập hợp thành phần thực việc thu thập, xử lý, phân phối liệu thông tin, cung cấp phản hồi để đạt mục tiêu Ví dụ : Máy rút tiền tự động ATM, hệ thống đặt vé máy bay, hệ thống đăng ký khóa học v.v http://www.ebook.edu.vn Phân biệt liệu thông tin : Dữ liệu kiện mức thô, chưa qua xử lý Thông tin tập kiện xử lý tổ chức theo cách làm cho chúng có giá trị so với thân kiện ban đầu Q trình biến đổi liệu thành thơng tin gọi trình xử lý (process), tập thao tác có liên quan đến thực để đạt kết định Quá trình xác định mối quan hệ liệu để tạo thơng tin có ích cần có tri thức (knowledge) Tri thức hiểu biết tập thơng tin cách mà thơng tin làm cho trở nên có ích để hỗ trợ công việc cụ thể đạt định Hình 1.1 Biến đổi liệu thành thơng tin Đặc điểm thơng tin có giá trị : Một thơng tin coi có giá trị có đặc điểm sau : - Chính xác : Thơng tin xác thơng tin khơng có lỗi Trong nhiều trường hợp, thơng tin khơng xác tạo liệu đầu vào trình xử lý khơng xác - Hồn thiện : Thơng tin hồn thiện thơng tin phải chứa tất kiện quan trọng Chẳng hạn báo cáo đầu tư khơng chứa chi phí quan trọng báo cáo chưa hồn thiện - Tính kinh tế : Chi phí để tạo thơng tin phải mức vừa phải Người định luôn phải cân giá trị thông tin chi phí để có - Linh hoạt : Thơng tin linh hoạt thơng tin sử dụng cho nhiều mục đích Chẳng hạn thơng tin hàng hóa tồn kho dùng phận bán hàng để định chương trình marketing, sử dụng phận sản xuất để lên kế hoạch sản xuất, đồng thời sử dụng phận tài để xác định giá trị tồn kho v.v - Tin cậy : Thơng tin mang tính tin cậy thơng tin tin tưởng Trong nhiều trường hợp, độ tin cậy thông tin phụ thuộc vào độ tin cậy phương pháp thu thập thông tin phụ thuộc vào nguồn cung cấp thông tin http://www.ebook.edu.vn - Tính liên quan : Thơng tin có ích liên quan đến việc cần xử lý - Tính đơn giản : Thơng tin cần đơn giản, không phức tạp Các thông tin chi tiết cầu kỳ nhiều khơng phải có ích Trên thực tế, q nhiều thơng tin gây tải, người định có nhiều thơng tin khó có khả xác định thơng tin thực quan trọng - Tính kịp thời : Thông tin kịp thời thông tin cung cấp cần thiết Nhưng thơng tin chậm trễ trở thành vơ tác dụng - Có thể xác minh : Thơng tin cần kiểm tra để đảm bảo đắn - Có thể truy cập : Thơng tin cần đảm bảo truy cập người dùng phép, theo định dạng chuNn thời gian cần thiết - An tồn : Thơng tin cần tình trạng an toàn, tránh khỏi xâm phạm trái phép Trong nhiều trường hợp, phụ thuộc vào loại thông tin cần thiết, vài đặc điểm có tầm quan trọng đặc điểm khác Chẳng hạn, với thơng tin phân tích thị trường, số liệu chưa xác chưa hồn thiện hồn tồn chấp nhận được, tính kịp thời thông tin quan trọng Các thành phần hệ thống thông tin : Một cách tổng quát, hệ thống thông tin bao gồm thành phần : Đầu vào (Input), Xử lý (Processing), Đầu (Output), Phản hồi (Feedback) Hình 1.2 Các thành phần hệ thống thông tin Đầu vào : Những liệu, thông tin cần thiết cho trình xử lý Xử lý : Các thao tác biến đổi cần thiết liệu đầu vào Đầu : Các kết trình xử lý Phản hồi : Các hành động phát sinh trình xử lý, lỗi hệ thống, thông báo v.v http://www.ebook.edu.vn 1.2 Hệ thống thông tin dựa máy tính Hệ thống thơng tin dựa máy tính (CBIS - Computer Based Information System) tập hợp thành phần phần cứng, phần mềm, sở liệu (CSDL), phương tiện truyền thông, người, quy trình thiết lập để thu thập, xử lý, lưu trữ biến đổi liệu thành thông tin Hệ thống xử lý đơn đặt hàng, hệ thống quản lý kho, hệ thống tính lương nhân viên v.v ví dụ CBIS Hình 1.3 Các thành phần CBIS Hình 1.3 mơ tả thành phần CBIS - Phần cứng : Phần cứng CBIS bao gồm thiết bị, máy tính dùng để thực công việc nhập liệu, xử lý, xuất liệu đầu - Phần mềm : Bao gồm chương trình máy tính, điều khiển hoạt động máy tính Có loại phần mềm phần mềm hệ thống (chẳng hạn hệ điều hành Windows 7) dùng để điều khiển hoạt động máy tính, phần mềm ứng dụng (ví dụ Microsoft Office) cho phép người dùng thực công việc cụ thể - Cơ sở liệu : Là tập hợp có tổ chức kiện thông tin, thường bao gồm nhiều file liệu có liên quan http://www.ebook.edu.vn - Con người : Nhân tố người coi nhân tố quan trọng hầu hết hệ thống thông tin, bao gồm người quản lý, người sử dụng hệ thống, người trì hoạt động hệ thống v.v - Quy trình : Bao gồm chiến lược, sách, phương pháp, quy định việc sử dụng CBIS - Mạng viễn thơng, mạng máy tính, Internet : Khái niệm viễn thơng truyền tải tín hiệu dạng điện tử phục vụ cho trình truyền thơng Mạng máy tính việc kết nối máy tính thiết bị khác phạm vi đó, cho phép thực truyền thơng điện tử Internet mạng máy tính có phạm vi tồn cầu, bao gồm hàng ngàn mạng kết nối với nhau, trao đổi thơng tin cách tự 1.3 Các hệ thống thông tin nghiệp vụ Các loại hệ thống thông tin sử dụng phổ biến tổ chức bao gồm hệ thống thương mại điện tử, hệ thống xử lý giao dịch, hệ thống thông tin quản lý, hệ hỗ trợ định Ngồi ra, cịn có số loại hệ thống đặc biệt sử dụng chuyên biệt hệ thực ảo, hệ trí tuệ nhân tạo v.v Hệ thương mại điện tử (Electronic Commerce - E-Commerce) hệ thống cho phép thực giao dịch thương mại mua bán sản phNm dịch vụ qua hệ thống mạng Internet Hình 1.4 TMĐT làm đơn giản hóa q trình giao dịch http://www.ebook.edu.vn Thương mại điện tử thường bao gồm hình thức sau : - Business-to-business (B2B) : Giao dịch tổ chức/doanh nghiệp - Business-to-consumer (B2C): Giao dịch doanh nghiệp người tiêu dùng - Consumer-to-consumer (C2C): Giao dịch người tiêu dùng với Hệ thống xử lý giao dịch (Transaction Processing System - TPS) hệ thống dùng để lưu trữ xử lý giao dịch nghiệp vụ hoàn thiện tổ chức Các hệ thống thường liên quan đến hoạt động thường nhật tổ chức Một tập chương trình tích hợp có khả quản lý hoạt động nghiệp vụ tổ chức phạm vi tồn cục, tổng thể gọi hệ thống hoạch định tài nguyên doanh nghiệp (Enterprise Resource Planning) Hệ thống thông tin quản lý (Management Information System - MIS) hệ thống thống tin dùng để phân tích hệ thống thông tin khác áp dụng hoạt động nghiệp vụ tổ chức Nói cách khác, MIS hệ thống thơng tin có nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ, phổ biến liệu dạng thông tin có ích, cần thiết để thực chức quản lý Hình 1.5 Các hệ thống thơng tin quản lý lấy liệu từ hệ thống xử lý giao dịch tổ chức Hệ hỗ trợ định (Decision Support System - DSS) hệ thống dùng để hỗ trợ việc định vấn đề cụ thể Một hệ thống DSS điển hình hệ thống có tính tương tác nhằm trợ giúp người định việc rút thơng tin có ích từ tập http://www.ebook.edu.vn liệu thô, tài liệu tri thức cá nhân khác Hệ DSS trọng vào việc làm tăng hiểu việc định Hình 1.6 Các thành phần hệ hỗ trợ định Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligent - AI) trí tuệ máy tính nhánh ngành khoa học máy tính nhằm tạo Các nghiên cứu trí tuệ nhân tạo thường mang tính chun mơn đặc thù cao, phân chia thành lĩnh vực hẹp Các loại hệ trí tuệ nhân tạo điển hình bao gồm: - Robotics: Khoa học người máy, thiết kế, chế tạo, ứng dụng người máy, liên quan tới lĩnh vực điện, cơ, phần mềm - Hệ vision: Lĩnh vực khoa học nghiên cứu loại máy có khả ‘’nhìn’’ Nói cách khác, hệ vision hệ thống có khả thu thơng tin từ hình ảnh ứng dụng lĩnh vực điều khiển, nhận dạng vật thể, phát việc, tổ chức thơng tin (sắp xếp hình ảnh), tương tác người - máy v.v - Hệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên: Là lĩnh vực liên quan đến việc chuyển đổi ngơn ngữ người máy tính Q trình tạo ngơn ngữ tự nhiên q trình chuyển đổi từ liệu máy tính sang ngơn ngữ người Q trình hiểu ngơn ngữ tự nhiên q trình chuyển đổi mẫu ngơn ngữ người sang dạng thức biểu diễn hình thức làm cho máy tính xử lý dễ http://www.ebook.edu.vn - Hệ học máy (machine learning): Học máy liên quan đến việc thiết kế phát triển thuật toán cho phép máy tính thay đổi hành vi dựa liệu có Mục đích nghiên cứu học máy cho phép tự động phát mẫu phức tạp định thông minh dựa liệu - Mạng nơ ron (neural networks): Mạng nơ ron tự nhiên hệ thống mạng nơ ron sinh học, mạng nơ ron nhân tạo bao gồm nơ ron nút nhân tạo, đoạn chương trình phần mềm mô đặc điểm nơ ron sinh học - Hệ chuyên gia (expert system): Là hệ thống phần mềm đưa câu trả lời cho vấn đề làm rõ thêm vấn đề chưa chắn người cần tư vấn Các hệ chuyên gia thường áp dụng lĩnh vực hẹp cụ thể Hình 1.7 Các hệ trí tuệ nhân tạo điển hình Hệ thực ảo (Virtual Reality) công nghệ cho phép người dùng tương tác với môi trường mô máy tính, mơi trường mơ lại mơi trường thực mơi trường nhân tạo hồn tồn Hầu hết môi trường thực ảo môi trường mô thị giác, nhiên vài môi trường cho phép tương tác qua số giác quan khác Người sử dụng tương tác với môi trường thực ảo qua thiết bị nhập chuNn bàn phím, chuột, qua thiết bị đặc biệt Head-mounted-display (HMD), data loves v.v HMD thiết bị bao gồm hai hình hiển thị nhỏ hệ thống quang học Hai thành phần chuyển hình ảnh từ hình vào mắt, biểu thị nên hình ảnh nổi, chiều http://www.ebook.edu.vn Hình 1.8 Head Mounted Display Data glove thiết bị nhập có dạng găng tay, cơng nghệ cảm ứng sử dụng để thu thập liệu vật lý chẳng hạn chuyển động từ khớp ngón tay Thơng thường, phận theo dõi chuyển động gắn vào data glove để thu thập liệu vị trí độ xoay data glove Các chuyển động phiên dịch phần mềm gắn với data glove, nhờ chuyển động ứng với vài ý nghĩa Một số loại data glove cao cấp có khả cung cấp phản ứng xúc giác mô cảm giác sờ Khả cho phép data glove đồng thời đóng vai trị thiết bị xuất Hình 1.9 Data Glove http://www.ebook.edu.vn 1.4 Hệ thống thơng tin tổ chức Mơ hình chung tổ chức: Mỗi tổ chức có mơ hình hoạt động riêng, nhiên mặt tổng quan tổ chức có mơ sau: Hình 1.10 Mơ hình chung tổ chức Trong mơ hình này, hoạt động tổ chức nằm khối: Input, Processing, Output Luồng vật liệu từ Input->Processing->Output thể trình nhập, xử lý, xuất Các hoạt động thực thông qua việc định người làm thể qua luồng định, với luồng liệu Luồng giá trị từ trái qua phải, theo sản phNm có giá trị tăng dần lên Khái niệm chuỗi giá trị (value chain): Chuỗi giá trị khái niệm quản lý kinh doanh đưa GS Michael Porter sách best-seller năm 1985 Lợi cạnh tranh (Competitive Advantage) Chuỗi giá trị chuỗi hoạt động Trong sản xuất, sản phNm qua tất hoạt động chuỗi theo thứ tự, hoạt động, sản phNm gia tăng thêm giá trị Chuỗi hoạt động làm cho sản phNm có giá trị gia tăng lớn sơn so với tổng giá trị gia tăng hoạt động, qua tạo lợi nhuận Một lưu ý quan trọng không nên nhầm lẫn khái niệm chuỗi giá trị với chi phí chuỗi hoạt động Chẳng hạn hành động gọt kim cương, hoạt động gọt có chi phí thấp, làm gia tăng giá trị sản phNm cuối lên nhiều http://www.ebook.edu.vn 10 Trong chuỗi giá trị, hoạt động bao gồm: vận chuyển vào, sản xuất (xử lý), vận chuyển ra, marketing bán hàng (sales), chăm sóc khách hàng (customer service) Các hoạt động hỗ trợ bao gồm: hệ thống quản trị - hành chính, nhân sự, nghiên cứu phát triển v.v Hình 1.11 Chuỗi giá trị doanh nghiệp sản xuất Có thể thấy rằng, lợi nhuận doanh nghiệp phụ thuộc vào tính hiệu việc thực hoạt động chuỗi giá trị Để tăng tính hiệu hoạt động việc áp dụng hệ thống thông tin, áp dụng công nghệ yếu tố then chốt Các hệ thống thông tin áp dụng hầu hết hoạt động chuỗi giá trị, kể hoạt động hoạt động hỗ trợ Lợi cạnh tranh (competitive advantage): Lợi cạnh tranh định nghĩa lợi quan trọng lâu dài doanh nghiệp trước đối thủ cạnh tranh Giữ vững lợi cạnh tranh yếu tố then chốt để trì lợi nhuận doanh nghiệp Các yếu tố sau khiến cho doanh nghiệp phải tìm kiếm lợi cạnh tranh: - Sự ganh đua đối thủ - Sự đe dọa từ đối thủ - Sự đe dọa từ sản phNm dịch vụ thay - Sức mạnh thương lượng khách hàng nhà cung cấp Theo Michael Porter, có loại lợi cạnh tranh: http://www.ebook.edu.vn 11 - Lợi giá (cost advantage): Khả cung cấp sản phNm loại giá rẻ - Lợi khác biệt (diffirentiation advantage): Khả cung cấp sản phNn giá có đặc điểm khác biệt (tốt hơn) Để tạo lợi cạnh tranh, doanh nghiệp cần lập kế hoạch chiến lược theo định hướng: - Thay cấu trúc quy trình nghiệp vụ - Tạo sản phNm dịch vụ - Cải tiến dòng sản phNm dịch vụ - Sử dụng hệ thống thông tin cho mục đích chiến lược Hệ thống thơng tin dựa hiệu suất: Hầu hết doanh nghiệp trải qua giai đoạn q trình sử dụng hệ thống thơng tin Trong giai đoạn đầu tiên, tổ chức trọng vào sử dụng hệ thống thông tin để làm giảm giá thành tăng suất Ở giai đoạn tổ chức thường không trọng vào việc sử dụng hệ thống thông tin để làm tăng doanh thu phục vụ cho hoạt động bán hàng Trong giai đoạn 2, hệ thống thông tin sử dụng để hướng vào việc tạo lợi cạnh tranh cho tổ chức Khi đó, hệ thống thơng tin xây dựng với chi phí lớn giá vấn đề cần cân nhắc nhiều Tuy nhiên, giai đoạn 3, tổ chức ý đến việc quản lý dựa hiệu suất hệ thống thơng tin Nói cách khác, việc sử dụng hệ thống thông tin cân nhắc kỹ lưỡng lợi chiến lược chi phí xây dựng vận hành hệ thống, dựa tham số hiệu suất, tỷ suất lợi nhuận vốn đầu tư, giá trị hệ thống thông tin v.v Hiệu suất phép đo tính kết đạt chia cho đầu vào Với đầu vào, kết đầu tốt chứng tỏ hiệu suất cao Tỷ suất lợi nhuận phép đo giá trị hệ thống thông tin Phép đo khảo sát tỷ lệ giá trị lợi nhuận gia tăng tạo giá trị đầu tư phát triển hệ thống thơng tin Ngồi ra, cịn số tham số khác để đánh giá giá trị hệ thống thông tin tăng trưởng lợi nhuận doanh nghiệp, gia tăng thị phần, gia tăng nhận biết hài lòng khách hàng v.v http://www.ebook.edu.vn 12 Hình 1.12 Ba giai đoạn trình sử dụng hệ thống thơng tin Vai trị, chức vị trí phát triển vận hành hệ thống thông tin: Để phát triển vận hành hệ thống thơng tin tổ chức, cần có phận chuyên biệt với vai trò chức vị trí theo lĩnh vực: - Phát triển hệ thống - Vận hành hệ thống - Hỗ trợ Mơ hình mối liên quan vị trí cụ thể mơ tả hình 1.13, có vị trí điển hình như: - Chief Information Officer (CIO): Giám đốc Công nghệ - LAN Administrators: Quản trị hệ thống LAN http://www.ebook.edu.vn 13 - Các vị trí cơng việc liên quan đến Internet Hình 1.13 Ba chức phát triển vận hành hệ thống thông tin http://www.ebook.edu.vn 14 CHƯƠNG PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN Chương trình bày thành phần phần cứng phần mềm hệ thống thông tin dựa máy tính Đối với hệ thống thơng tin dựa máy tính, người sử dụng hệ thống thơng tin phải làm việc với chuyên gia phát triển hệ thống để định nghĩa yêu cầu nghiệp vụ, đánh giá tùy chọn, chọn lựa thành phần phần cứng, phần mềm để cung cấp giải pháp hiệu phù hợp với yêu cầu đặt Phần đầu chương trình bày vấn đề sau: - Chỉ đánh giá vai trò thành phần phần cứng cốt lõi hệ thống máy tính - Liệt kê loại máy tính phổ biến vai trò chúng - Chỉ vai trò hệ điều hành phát triển hệ điều hành - Chỉ mô tả chức hai loại phần mềm Đối với phần mềm ứng dụng, tổ chức phát triển phần mềm ứng dụng độc quyền giúp cho doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu nghiệp vụ bắt buộc để đạt lợi cạnh tranh để phát triển phần mềm, chuyên gia phát triển hệ thống thường sử dụng ngơn ngữ lập trình có đặc điểm chức phù hợp với vấn đề cần giải Phần cuối chương trình bày phương pháp tiếp cận phát triển phần mềm ứng dụng ngơn ngữ lập trình sử dụng phát triển hệ ngôn ngữ lập trình 2.1 Phần cứng Phần cứng định nghĩa thiết bị máy móc (hầu hết sử dụng mạch số) hỗ trợ cho hoạt động nhập liệu đầu vào, xử lý, lưu trữ, xuất kết đầu hệ thống thông tin Khi lựa chọn phần cứng nên cân nhắc việc phần cứng hỗ trợ mục đích HTTT mục tiêu tổ chức Để xây dựng nên hệ thống phần cứng hiệu quả, cần phải lựa chọn tổ chức thành phần góc độ cân đối vấn đề hiệu tổng thể hệ thống, giá cả, độ phức tạp khả điều hành hệ thống Nhu cầu nghiệp vụ tổ chức khác nhau, giải pháp HTTT lựa chọn khác Để lựa chọn hệ thống phần cứng đắn, cần nắm mối quan hệ chúng với HTTT nhu cầu tổ chức http://www.ebook.edu.vn 15 2.1.1 Các thành phần phần cứng hệ thống máy tính Các thành phần phần cứng hệ thống máy tính bao gồm thiết bị thực chức nhập liệu đầu vào, xử lý, lưu trữ, xuất liệu đầu ra, với hệ thống thiết bị lưu trữ phụ dùng để lưu trữ liệu có tính lâu dài thiết bị truyền thông dùng để kết nối hệ thống máy tính Hình 2.1 Các thành phần phần cứng hệ thống máy tính Tất hoạt động xử lý máy tính thực Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) CPU bao gồm thành phần : ALU - Arithmetic and Logic Unit CU - Control Unit ALU thực phép tính tốn học phép so sánh logic CU thực truy cập vào lệnh chương trình, giải mã, phối hợp luồng liệu vào/ra ALU, nhớ chính, nhớ phụ thiết bị khác Bộ nhớ chính, nơi lưu trữ lệnh chương trình liệu, kết nối chặt chẽ với CPU 2.1.2 Thực lệnh Thao tác xử lý thực chuỗi lệnh (gọi chương trình lưu nhớ chính) Mỗi lệnh chương trình máy tính thực theo giai đoạn: - Instruction Phase: Bao gồm bước nạp lệnh giải mã lênh - Excution Phase: Gồm bước thực thi lệnh lưu kết http://www.ebook.edu.vn 16 Hình 2.2 Thực lệnh 2.1.3 Thiết bị xử lý Khả xử lý liệu khía cạnh tối quan trọng hệ thống máy tính, việc xử lý thực trao đổi qua lại xử lý trung tâm thiết bị lưu trữ chu trình hình 2.2 Machine Cycle Time Tốc độ xử lý CPU đặc trưng thời gian xử lý lệnh, gọi machine cycle time hay instruction cycle time, bao gồm giai đoạn bước mô tả Thời gian nhỏ thường đo nano second (một phần tỷ giây) chí pico second (một phần nghìn tỷ giây) Ngồi tốc độ xử lý cịn đo đơn vị triệu phép tính/giây (MIPS - Million Instruction Per Second) Một số xử lý có khả thực xử lý theo kiểu “gối” lệnh (pipeline), có nghĩa xử lý nhiều lệnh vòng xử lý, chẳng hạn lúc thực thi lệnh, giải mã lệnh khác, đồng thời nạp lệnh khác v.v Clock Speed Mỗi xử lý tạo chuỗi xung điện với tốc độ định trước, gọi tốc độ đồng hồ (clock speed), có ảnh hưởng tới tốc độ thực lệnh nói Mỗi lệnh đưa vào CPU thực phân rã thành thao tác mức sơ cấp, định nghĩa trước, khối điều khiển CU xử lý thực thao tác theo nhịp xung điện đồng hồ CPU Mỗi thao tác cần khoảng thời gian hai xung nhịp để thực Thời gian hai xung nhịp ngắn, thời gian thực thao tác nhanh Do số thao tác sơ cấp cần thiết để thực lệnh chương trình khác nhau, tốc độ đồng hồ không dùng để đo tốc độ xử lý thật máy tính Tốc độ đồng hồ thường http://www.ebook.edu.vn 17