học phần lập trình cơ bản

HỌC VIỆN KTQS KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chương Giới thiệu chung CNTT Học phần: LẬP TRÌNH CƠ BẢN Tài liệu tham khảo Computing Essentials, Tim and Linda O’Leary, McGrawHill, 2012 Chương 4, Giáo trình tin học sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương Đại học Sư phạm, 2004 – Chương 2, Computing Essentials, Tim and Linda O’Leary, McGrawHill, 2012 – Chương Giáo trình tin học sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương Đại học Sư phạm, 2004 – Chương 14 Giáo trình tin học sở, Hồ Sỹ Đàm, Đào Kiến Quốc, Hồ Đắc Phương Đại học Sư phạm, 2004 – Chương 8, 12, 13      NỘI DUNG  Phần Thông tin xử lý thông tin  Phần Lịch sử đời phát triển CNTT (máy tính cá nhân, mạng máy tính, Internet,…)  Phần Tin học công nghệ thông tin  Phần Máy tính điện tử phần mềm  Kiến trúc chung máy tính điện tử  Nguyên lý Von Neumann  Quá trình thi hành lệnh  Các hệ máy tính điện tử  Phần mềm, phân loại, quy trình phát triển PHẦN THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN Giới thiệu chung CNTT THÔNG TIN LÀ GÌ Mùi thức ăn cho biết Báo cho biết tin hàng ngày Lời nói Tin tứctrên TV Thông tin (Information) Là tất đem lai hiểu biết, nguồn gốc nhận thức Tin tức từ Internet Một tranh Lưu ý tính thông tin Giá trị thông tin không phụ thuộc vào nội dung mà phụ thuộc vào hiểu biết chủ thể nhận thức Thông tin vô giá trị biết ĐẶC TRƯNG CỦA THÔNG TIN Đặc tính liên tục hay rời rạc – miền giá trị thể liên tục hay rời rạc (kể được) Nơi chứa Giá mang (support) Giấy, băng từ, đĩa CD… Thông tin Hình thức vật lý Tín hiệu (Signal) Ý nghĩa mà thông tin chuyển tải Ngữ nghĩa (semantic) Âm thanh, hình ảnh, mùi, vị, nhiệt độ… Dữ liệu hình thức thể mục đích xử lý lưu trữ truyền tin Muốn có liệu phải mã hóa MÃ HOÁ THÔNG TIN  Là quy tắc biến đổi thông tin từ hình thức biểu diễn tập ký hiệu sở sang hình thức biểu diễn tập ký hiệu sở khác (mà giữ nội dung sau khôi phục (giải mã decoding))  Biểu diễn đối tượng mà phân biệt đối tượng khác  Thông tin rời rạc mã hoá  Các mã hoá thường dùng mã hoá tập hợp hữu hạn kí hiệu (symbol) -> bảng chữ (alphabet) Một từ (word) chuỗi hữu hạn kí hiệu Để mã hoá, đối tượng gán từ khác Tính chất đảm bảo biết mã tìm đối tượng cách  Ví dụ đánh số báo danh thí sinh kỳ thi: bảng chữ tập chữ số, thí sinh mã hoá số nhiều chữ số Đặt tên người phép mã hoá tính không đơn trị phép đặt tên  Mã hoá đường làm liệu MÃ HOÁ NHỊ PHÂN  Nếu chữ có hai ký hiệu phép mã hoá gọi mã hoá nhị phân Ví dụ mã Moorse với hai ký hiệu chấm  vạch _ mã nhị phân biết sớm  Trong tin học sử dụng bảng chữ nhị phân với hai kí hiệu {0,1}  Nếu sử dụng mã nhị phân có không k kí hiệu biểu diễn 2k đối tượng khác Ví dụ với k = có 2^3 = mã: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 111 Ngược lại có n đối tượng phải dùng không [log2 k] + ký hiệu để có đủ mã phân biệt đối tượng  Mỗi chữ số nhị phân hệ thống mã nhị phân mang lượng tin đối tượng lấy làm đơn vị đo lượng tin Đơn vị đo lượng tin bit có nguồn gốc từ Binary DigiT có nghĩa “chữ số nhị phân” CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỢNG TIN Đơn vị Viết tắt Lượng tin bit b Mang trạng thái byte B bit Kilo byte KB 210 B = 1024 B Mega byte MB 210 KB Giga byte GB 210 MB Tera byte TB 210 GB XỬ LÝ THÔNG TIN  Xử lý thông tin tìm thể thông tin phù hợp với mục đích sử dụng  Xử lý thông tin không làm tăng lượng tin mà hướng hiểu biết vào khía cạnh có lợi hoạt động thực tiễn Mục đích xử lý thông tin đem lại tri thức 10 TIỆN ÍCH  Tiện ích loại phần mềm ứng dụng không hướng vào hoạt động nghiệp vụ mà hướng vào cải thiện hiệu làm việc người máy tính  Ví dụ: soạn thảo định dạng text tuý, kiểm tra định dạng đĩa, chép liệu, quét virus, đọc nội dung file, cải thiện giao diện (như Norton Commander trước đây)  Thông thường hệ điều hành cung cấp số tiện ích 104 PHẦN MỀM PHÁT TRIỂN  Đối với người làm tin học lĩnh vực phát triển phần mềm phần mềm ứng dụng sản phẩm mục tiêu cuối họ  Để hỗ trợ cho việc làm sản phẩm phần mềm, người ta lại dùng phần mềm khác gọi phần mềm công cụ Điều giống để chế tạo động ô tô ta dùng máy công cụ  Các phần mềm dịch tự động thuật toán viết hệ thống quy ước thành chương trình mã máy mà máy tính thi hành được, phần mềm hỗ trợ tổ chức liệu, phần mềm phát lỗi lập trình sửa lỗi (debuger) thuộc phần mềm công cụ  105 Do phần mềm công cụ dùng với mục đích phát triển phần mềm nên ta gọi phần mềm công cụ phần mềm phát triển PHẦN MỀM HỆ THỐNG  Chương trình ứng dụng phần mềm công cụ khởi động cần thiết ngừng hoạt động thực xong công việc  Có chương trình phải thường trực phải cung cấp dịch vụ theo yêu cầu chương trình khác mà trước yêu cầu xuất Các chương trình trở thành môi truờng làm việc cho phần mềm khác -> phần mềm hệ thống  Phần mềm hệ thống quan trọng hệ điều hành (operating system) Hệ điều hành có chức điều hành toàn hoạt động máy tính suốt trình làm việc  có nhiều phần mềm thường trực cung cấp môi trường làm việc cho phần mềm khác, ví dụ phần mềm gõ bàn phím theo kiểu tiếng Việt Một cài đặt ta gõ tiếng Việt từ nhiều phần mềm khác  Một ví dụ khác hệ quản trị sở liệu hoạt động theo kiểu khách - chủ cho phép tạo hoạt động cộng tác phần mềm máy trạm với máy chủ cung cấp dịch vụ 106 CÁC LỚP PHẦN MỀM THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG Phần mềm hệ thống Tiện ích Phần mềm phát triển Tự động hoá Cá nhân Nghiệp vụ Phần mềm ứng dụng 107 Ví dụ số phần mềm phổ biến - Microsoft Office – Phần mềm văn phòng - Microsoft Visual Studio – Phần mềm phát triển - Photoshop – Phần mềm xử lý ảnh - AutoCAD – Phần mềm vẽ kỹ thuật - MatLab – Phần mềm toán học -SolidWorks - Phần mềm dùng để thể vẽ kỹ thuật - 108 Giới thiệu chung CNTT MÔ HÌNH PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM THEO KIỂU THÁC NƯỚC (tự đọc) Nghiên cứu trạng Nghiên cứu yêuThiết cầu kế tổng thể (kiến trúc) Phân tích Thiết kế chi tiết (chức năng, Xây dựng sở liệu liệu, giao diện, toàn) Lậpantrình Test module Test tích hợp Chuẩn bị máy móc, cài Test hệ thống đặt CSDL phần Test chấpmềm, nhậnhuấn luyện Phân tích Thiết kế Mã hoá Kiểm thử Chuyển giao Sửa lỗi Thích nghi hoá Tăng cường chức Dự phòng 109 Bảo trì ĐẶC TÍNH CHẤT LƯỢNG PHẦN MỀM THEO ISO/IEC 9126 (tự đọc) Chức Functionality Phù hợp,Chính xác, Liên tác,Tuân thủ chuẩn, An toàn (Suitability, Accuracy, Interoperability, Compliance, Security) Tin cậy Reablility It trục trặc, Kháng lỗi, Khả khôi phục được: (Maturity, Fault Tolerance, Recoverability) Dễ dùng Usability Dễ hiểu, Dễ học, Dễ thao tác: (Understandability, Learnability, Operability ) Hiệu Efficiency Đáp ứng thời gian, Đáp ứng tài nguyên: (Time Behavior, Resource Behavior ) Bảo trì Maintainability Phân tích được, Thay đổi được, Kiểm thử được, Ổn đinh (Analysability, Changeability, Stability, Testabilty) Khả chuyển Portability 110 Thích nghi được, Cài đặt được, Khớp , Thay (Adaptability, Installability, Conformance, Replaceablity ) Tóm tắt nội dung  Thông tin: tất mang lại hiểu biết, thông tin nguồn gốc nhận thức Thông tin thể qua hình thức vật lý tin hiệu  Thông tin mã hoá, biểu diễn theo mục đích sử dụng Thông thường với mục đích xử lý máy có biểu diễn nhị phân  Dữ liệu hình thức biểu diễn thông tin, có ý nghĩa phụ thuộc vào hoàn cảnh sử dụng Mã hoá đường làm liệu  Xử lý thông tin có mục đích phát thể thông tin hướng vào hoạt động thực tiễn Xử lý thông tin không làm tăng lượng tin Mục đích xử lý thông tin tri thức  Công nghệ thông tin tập hợp phương pháp khoa học, công nghệ công cụ kỹ thuật sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ trao đổi thông tin số - thông tin tạo lập phương pháp dùng tín hiệu số 111 Tóm tắt nội dung  Ngoài chức nhớ, vào-ra, tính toán, MTĐT có chức đặc thù đảm bảo khả tính toán tự động chức điều khiển  Máy tính có nhớ để nhớ liệu làm việc Bộ nhớ phân cấp thành nhớ nhớ  Giao tiếp với môi trường bên thông qua thiết bị ngoại vi Các thiết bị vào cho phép chuyển liệu từ môi trường vào máy Các thiết bị cho phép chuyển liệu từ máy môi trường  Các thiết bị ngoại vi kết nối qua cổng giao tiếp có sẵn chế tạo card mở rộng để cẳm vào khe cắm dự phòng máy tính 112 Tóm tắt nội dung  Phần mềm mang ý nghĩa phương pháp xử lý thông tin Nó bao gồm chương trình máy tính, cách tổ chức liệu, tài liệu kỹ người phát triển kết tinh  Phần mềm hệ thống làm môi trường cho phần mềm khác Phần mềm ứng dụng đáp ứng nhu cầu hoạt động người  Phát triển phần mềm công việc phức tạp, quy trình gồm bước: phân tích, thiết kế, viết mã, kiểm thử, chuyển giao cho người dùng bảo trì Bảo trì đặc thù hoạt động phần mềm 113 Thảo luận       Kiến trúc chung MTĐT Quá trình xử lý thông tin máy tính điện tử Loại phần mềm sử dụng rộng rãi Việt Nam? Mặt trái điều đó? (Microsoft) Mạng máy tính nói chung, Internet, khác biệt chúng Dịch vụ sử dụng rộng rãi Internet: blog, forum, Phần mềm bạn muốn xây dựng? 114 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Hãy làm rõ mối liên hệ khái niệm thông tin, tín hiệu, liệu ? Đơn vị đo tin bít Nhưng bít lại chữ viết tắt cụm từ chữ số nhị phân "Binary Digit" Hãy lý giải mối liên hệ hai điều Tại nói xử lý thông tin không làm tăng lượng tin Hãy nêu vai trò thông tin sống Lịch sử đời ngành CNTT? Các giai đoạn phát triển ngành CNTT? Các lĩnh vực ứng dụng CNTT? Các lĩnh vực học thuật có nhu cầu sử dụng? 115 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Hãy nêu kiến trúc chung máy tính Nguyên lý hoạt động 10 Lý việc phân biệt khu vực trung tâm khu vực ngoại vi 11 Phân biệt nhớ ROM RAM 12 Tại cần nhớ 13 Tại nói RAM nhớ truy nhập ngẫu nhiên 14 Tại nói đĩa thiết bị truy nhập trực tiếp, 15 Thế thiết bị ra, thiết bị vào Có thiết bị có chức thiết bị thiết bị vào hay không 16 116 Kể số thiết bị vào CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 17 Hãy trình bày khái niệm phần mềm máy tính 18 Dữ liệu có phải phần mềm không? Hãy nêu đặc điểm loại phần mềm ứng dụng: phần mềm nhúng, phần mềm tiện ích v phần mềm phát triển 19 Hãy kể số ví dụ phần mềm ứng dụng điển hình Việt Nam mà bạn biết 20 Virus chương trình gây nhiễu phá hoại có khả lây lan Nói chung loại sản phẩm có mục đích xấu tin học Xếp virus vào loại phần mềm phần mềm chống virus vào loại nào? 21 Quy trình xây dựng phần mềm gồm bước nào? 22 Hãy trình bày tiêu chí chất lượng phần mềm 117 HỎI VÀ ĐÁP 118