I03 1 r nhập môn tin học

PHẦN 1: NỘI DUNG TRỌNG TÂM MÔN HỌCCHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TIN HỌC 1.1 Máy tính điện tử 1.1.1 Định nghĩa máy tính điện tử Máy tính là thiết bị thực hiện các tính toán, thực hiện các quy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LÊ VIẾT TUẤN

NHẬP MÔN TIN HỌC

(Tài liệu hướng dẫn ôn tập)

Thành Phố Hồ Chí Minh – 2014

MỤC LỤC

MỤC LỤC ii

PHẦN 1: NỘI DUNG TRỌNG TÂM MÔN HỌC 1

PHẦN 2: LUYỆN TẬP 19

PHẦN 3: ĐỀ THI MẪU 20

PHẦN 4: HƯỚNG DẪN GIẢI 22

PHẦN 1: NỘI DUNG TRỌNG TÂM MÔN HỌC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TIN HỌC

1.1 Máy tính điện tử

1.1.1 Định nghĩa máy tính điện tử

Máy tính là thiết bị thực hiện các tính toán, thực hiện các quyết định luận lý

Máy tính thực hiện các thao tác với tốc độ rất nhanh so với con người Các

máy tính hiện đại có thể thực hiện hàng tỷ phép cộng trong 1 giây

Máy tính thực hiện các thao tác dưới sự điều khiển của chương trình (program)

Chương trình (program) là tập hợp các lệnh/chỉ thị (instructions), do người lập

trình (programmer) tạo ra

Máy tính điện tử là thiết bị xử lý dữ liệu dưới sự điều khiển của chương trình

1.1.2 Tổ chức máy tính điện tử:

Hình 1.1Mô hình máy tính Von-Neumann

Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit, CPU): điều khiển mọi hoạt động của máy tính, thực hiện các thao tác xử lý, thực hiện các thao tác

điều khiển

Bộ nhớ (memory): là nơi máy tính làm việc, bao gồm các ô nhớ

Bộ nhớ ngoài (secondary storage): là nơi lưu trữ dữ liệu lâu dài Thiết bị nhập (input device): là nơi nhập dữ liệu, chương trình Thiết bị xuất (output device): là nơi lưu kết quả xử lý

1.2 Phân loại máy tính

Phân loại theo thứ tự xuất hiện, phân loại theo khả năng hoạt động Phân loại tho khả năng hoạt động gồm có: máy vi tính, máy tính nhỏ, máy tính lớn, siêu máy tính

1.3 Ngành Tin Học

Các lãnh vực nghiên cứu: các lãnh vực hệ thống (cấu trúc dữ liệu và thuật giải, ngôn ngữ lập trình, kiến trúc máy tính, …) và các lãnh vực ứng dụng(tính toán số và

ký hiệu, cơ sở dữ liệu và xử lý thông tin, đồ họa)

Các chuyên ngành đào tạo

Các thiết bị I/O: mạch điều khiển (Controller), thiết bị (Device)

Xử lý lỗi: gồm xử lý lỗi phần cứng và xử lý lỗi phần mềm

2.3 Các thiết bị nhập xuất

 Đĩa từ

Hình 2.2 Đĩa cứng

 Màn hình

Xử lý văn bản – Word Processor: Microsoft Word, Corel WordPerfect

Bảng tính – Spreadsheet: Excel, Lotus 1-2-3

Quản trị cơ sở dữ liệu – Database: Access

Đồ hoạ – Graphics: Multimedia, Games, CAD (Computer-Aided Design) Web Browser: Internet Explorer, Netscape, Web-based Applications

E-Mail: Microsoft Outlook, Web-Mail

2.4.2 Phần mềm hệ thống

 Hệ điều hành (Operating System)

Với người sử dụng: Được nạp vào bộ nhớ đầu tiên, quản lý các chu kỳ nhập-xử lý-xuất

Với chương trình/người lập trình: Mở rộng phần cứng máy tính, quản

lý tài nguyên hệ thống

Ví dụ: Microsoft Windows, Linux, UNIX, MAC OS, …

 Chương trình công cụ, tiện ích (Tools, Utilities)

 Công cụ lập trình (Programming Tools)

o Biên dịch (compilation): dùng chương trình biên dịch (Compiler) chuyển chương trình nguồn thành chương trình trên ngôn ngữ máy, thực thi chương trình trên ngôn ngữ máy

o Thông dịch (Interpretation): dùng chương trình thông dịch (Interpreter) đọc và thực thi từng phát biểu trên chương trình nguồn

2.4.3 Giải quyết vấn đề dùng máy tính

Chia vấn đề lớn thành các vấn đề nhỏ hơn

Thuật giải (algorithm): tập hợp các bước (hay lệnh) để giải quyết một vấn đề trong thới gian hữu hạn với dữ liệu hữu hạn

2.4.4 Giới hạn của máy tính

Giới hạn số học, giới hạn truyền thông, sự phức tạp của phần mềm

CHƯƠNG 3 BIỂU DIỄN SỐ LIỆU

3.1 Khái niệm về biểu diễn dữ liệu

o Ba bit (nhị phân) tương đương 1 chữ số hệ 8

Ví dụ:

101001110 = 101 001 110 = 5168

1758 = 001 111 101 = 11111012 Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 16

o Bốn bit (nhị phân) tương đương 1 chữ số hệ 16

Ví dụ:

10100111 = 1010 0111 = A716

110110 = 11 0110 = 3616

17516 = 0001 0111 0101 = 1011101012 Chuyển từ hệ 10 sang hệ 2: 2 phương pháp

o Phân tích thành tổng các lũy thừa của 2

o Thực hiện các phép chia cho 2

Ví dụ: 6(10)=110(2) (ở đây b=2)

Chuyển từ hệ 10 sang hệ đếm cơ số K

o Thực hiện các phép chia X và các thương số có được cho K, cho đến khi thương số là 0

o Kết quả là các dư số được lấy theo chiều ngược lại (từ đáy lên đỉnh.)

3.2 Biểu diễn số nguyên

3.2.1 Số nguyên không dấu

Dùng biểu diễn nhị phân của giá trị X

Ví dụ:

X = 1010, n = 4  X = 10102

3.2.2 Số nguyên có dấu

Độ lớn có dấu (signed magnitude)

Dùng 1 bit thể hiện dấu:

0: số dương (+) 1: số âm (-) (n-1) bit còn lại là biểu diễn nhị phân của độ lớn X (trị tuyệt đối của X)

Mã quá N (excess N, biased)

Một giá trị nguyên có dấu X được biểu diễn thành một số nguyên không dấu có giá trị là X+N

Ví dụ:

N=7 mã quá 7, n=4

Mã quá 7 của -5 là 0010

Mã quá 7 của 5 là 1100

3.3 Biểu diễn số thực

- Số dấu chấm tĩnh

Dùng n+m+1 bit để biểu diễn:

1 bit dấu (0: dương, 1: âm)

Thực hiện cho đến khi thương của phép chia là 0

Dãy các số dư ở mỗi lần chia là a0, a1, , an

Phần nguyên của số hệ cở sở b là (an…a1a0)

Bảng mã ASCII dùng biểu diễn ký tự trên máy tính và các thiết bị truyền thông

Mã ASCII chuẩn dùng 7 bit, biểu diễn được 128 ký tự, bao gồm:

 Các ký tự điều khiển (control characters) có giá trị (mã) từ 0 đến 1Fh

 Các ký tự in được (printable characters) có giá trị (mã) từ 20h đến 7Fh

Mã ASCII mở rộng dùng 8 bit, bao gồm:

CHƯƠNG 4 GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH

4.1 Khái niệm về hệ điều hành

4.1.1 Định nghĩa hệ điều hành

Với người sử dụng (users): HDH là chương trình nạp vào máy đầu tiên, quản

lý tương tác người máy

Với người lập trình (programmers): HDH là máy tính mở rộng, quản lý tài nguyên, quản lý hoạt động của các chương trình ứng dụng

4.1.2 Phân loại hệ điều hành

Phân loại theo thứ tự xuất hiện, phân loại theo hoạt động

4.1.3 Các khái niệm cơ bản

Process (tiến trình) chương trình được cho thực thi

và Thread (luồng) là sự trừu tượng hoá đặc trưng thực thi của process File đơn vị lưu trữ trên thiết bị nhớ ngoài, là sự trừu tượng hoá dữ liệu (che dấu phần cứng)

System Calls – Lệnh gọi hệ thống: chương trình ứng dụng (user program) truyền thông và yêu cầu dịch vụ của hệ điều hành thông qua lệnh gọi hệ thống (system calls)

Shell – Giao diện với người sử dụng: dòng lệnh (command line) và đồ hoạ (Graphical User Interface, GUI)

4.2 Tập tin và thư mục

Tập tin là một tập hợp các thông tin do người dùng tạo ra, các thông tin này là một hay nhiều chuỗi ký tự, ký hiệu giống hoặc khác nhau Mỗi tập tin đều mang một phần mở rộng để xác định loại của tập tin

Thư mục là một dạng tập tin đặc biệt có công dụng như là một ngăn chứa, được dùng trong việc quản lý và sắp xếp các tập tin Thư mục có thể chứa các tập tin

và các thư mục con (Sub Folder) bên trong

4.3 Ví dụ hệ điều hành

Hệ điều hành Windows

4.3.1 Giới thiệu Windows XP

Hệ điều hành dạng preemptive multitasking trên Intel CPU, dùng kiến trúc micro-kernel

Các phiên bản:

XP Home 32 bit

XP Professional 32 bit

XP 64 bit 4.3.2 Hệ điều hành Unix, Linux

 Hệ điều hành Unix

UNIX xuất phát từ dự án MULTICS: AT&T Bell và MIT

Ken Thompson, Dennis Ritchie phát triển thành UNIX: chương trình nguồn trên C

 Hệ điều hành Linux

Do Linus Torvard phát triển từ hệ điều hành Minix: dùng cho máy IBM

PC 80386 (năm 1991, kernel 0.01) Hiện nay (kernel 2.4, 2.6) thực thi trên IA32/64, PowerPC, Sun SPARC, …

Linux có dạng mã nguồn mở, miễn phí theo GNU FSF

CHƯƠNG 5 GIỚI THIỆU MẠNG MÁY TÍNH

5.1 Định nghĩa mạng máy tính

Mạng máy tính: bao gồm các máy tính độc lập, được kết nối với nhau trên mạng nhằm chia sẻ tài nguyên và trao đổi dữ liệu

5.2 Các mô hình mạng máy tính

5.2.1 Các kỹ thuật truyền dữ liệu

Truyền dữ liệu dạng broadcast: Dùng 1 kênh truyền chung cho tất cả các máy trên mạng Dữ liệu (packet) gởi từ 1 máy sẽ đến tất cả các máy khác Có địa chỉ máy nhận cùng với dữ liệu

Truyền dữ liệu dạng point-to-point: Tồn tại một kênh truyền riêng giữa hai máy Kênh truyền này có thể qua các máy trung gian khác trên mạng Còn được gọi

là dạng unicast

5.2.2 Phân loại mạng máy tính

10m – 1km Local Area Network (LAN)

10km-100km Metropolitan Area Network (MAN)

100km-1.000km Wide Area Network (WAN)

5.2.3 Phần cứng mạng máy tính

o Local Area Network - Mạng cục bộ

Các thành phần kết nối: card mạng – Network Interface Card (NIC), dây mạng – Cable, các thiết bị kết nối: Hub, Switch, …

o Wide Area Network - Mạng miền rộng/Mạng diện rộng

Hai dạng kết nối mạng không dây: Có dùng base station, còn gọi là access point và các máy gởi nhận trực tiếp, ad hoc networking

5.2.4 Phần mềm mạng máy tính

Hệ điều hành mạng Phần mềm phía server Phần mềm phía client

5.3 Kiến trúc mạng máy tính

 Tổ chức thứ bậc của các giao thức

Tổ chức luận lý mạng máy tính: gồm các lớp (layers/levels)

Giao thức (protocol): tập hợp các luật và thủ tục thực hiện việc truyền thông giữa hai bên truyền thông

Giao diện (Interface): định nghĩa các thao tác cơ sở của lớp dưới cung cấp cho lớp trên

 Các tiêu chuẩn mạng

Hai mô hình kiến trúc mạng quan trọng: OSI (Open Systems Interconnection)

và TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Lớp vật lý – Physical: truyền chuỗi bít trên kênh truyền Quy định về môi trường truyền vật lý, tín hiệu điện, cơ khí

Lớp liên kết dữ liệu – Data Link: truyền dữ liệu có cấu trúc (frame) tin cậy giữa hai máy trên môi trường vật lý Quy định về địa chỉ thiết bị, kiểm soát lỗi

Lớp mạng – Network: xác định con đường (route) từ máy gởi đến máy nhận, quản lý các vấn đề lưu thông trên mạng Quy định về địa chỉ mạng

Lớp giao vận – Transport: chia dữ liệu thành các đơn vị nhỏ hơn nếu cần và ghép lại tại nơi nhận Thực hiện kiểm soát lỗi

Lớp phiên – Session: THIẾT lập, quản lý, kết thúc các phiên làm việc giữa các ứng dụng

Lớp trình diễn – Presentation: quy định về khuôn dạng, cú pháp, ngữ nghĩa của dữ liệu khi truyền thông  data representation

Lớp ứng dụng – Application: bao gồm các giao thức của các dịch vụ mạng

Hình 5.1 Mô hình OSI và TCP/IP

5.4 Môi trường truyền vật lý mạng cục bộ

Card mạng

Dây mạng: cáp đồng trục – coaxial cable, cáp đôi dây xoắn – twisted pairs, cáp quang – fiber optic

Hình 5.2 Cáp đồng trục

Một số thiết bị kết nối: phụ thuộc loại mạng, sơ đồ kết nối Ví dụ:

o Hub: điểm nối dây trên mạng cục bộ dạng Ethernet

o Access Point trên mạng không dây

5.5 Các kỹ thuật kết nối mạng miền rộng

Dùng đường dây điện thoại: dạng quay số (Dial-up), DSL (Digital Subcriber Line)

o Dạng quay số:thiết bị modem, giao thức thông dụng PPP Point Protocol)

(Point-to-o Digital Subcriber Line – DSL: DÙNG chung kết nối mạng trên đường dây điện thoại, không có quay số, kết nối thường trực, tốc độ cao hơn

so với dùng modem

o ADSL: thiết bị ADSL modem/ ADSL router

Kết nối trực tiếp dùng cable

ISDN: (Integrated Services Digital Network)

Kết nối không dây

Kết nối qua vệ tinh

PHẦN 2: LUYỆN TẬP

Câu 1: (3 điểm) Biểu diễn dữ liệu, chuyển đổi giữa các hệ đếm

 Chuyển từ hệ 2, hệ 8, hệ 16 sang hệ 10

 Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 8

 Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 16

 Chuyển từ hệ 10 sang hệ 2

 Chuyển từ hệ 10 sang hệ đếm cơ số K

Câu 2: (2 điểm) Biểu diễn số nguyên

 Biểu diễn số nguyên không dấu

 Biểu diễn số nguyên có dấu

PHẦN 4: HƯỚNG DẪN GIẢI

Đề 1

Câu 1: (3 điểm) Khái niệm và biểu diễn dữ liệu (Chương 3, Mục 3.1 Khái niệm và

biểu diễn dữ liệu)

a Đổi các số thập phân sau đây sang hệ 2, 8 và 16:

Câu 2: (2 điểm) Biểu diễn số nguyên (Chương 3, Mục 3.2 Biểu diễn số nguyên)

Dùng kích thước n= 8 bit, hãy biểu diễn số nguyên có dấu -109 dưới các dạng:

Câu 3: (2 điểm) Biểu diễn số thực (Chương 3, Mục 3.3 Biểu diễn số thực)

Hãy biểu diễn số dấu chấm tĩnh (n = 7, m = 8) của các số thập phân sau: -84.625 và 75.3125

Hướng dẫn giải:

-84.625 (n = 7, m = 8)

Câu 4: (3 điểm) Biểu diễn ký tự (Chương 3, Mục 3.4 Biểu diễn ký tự)

Cho bảng mã ASCII sau (8 bit):

Đề 2:

Câu 1: (3 điểm) Khái niệm và biểu diễn dữ liệu (Chương 3, Mục 3.1 Khái niệm và

biểu diễn dữ liệu)

a Đổi các số thập phân sau đây sang hệ 2, 8 và 16:

Câu 2: (2 điểm) Biểu diễn số nguyên (Chương 3, Mục 3.2 Biểu diễn số nguyên)

Dùng kích thước n= 8 bit, hãy biểu diễn số nguyên có dấu -89 dưới các dạng:

Mã bù 2

-89 = 10100111

Mã quá N= 127

-89 + 127 = 38 = 1001102

Câu 3: (2 điểm) Biểu diễn số thực (Chương 3, Mục 3.3 Biểu diễn số thực)

Hãy biểu diễn số dấu chấm tĩnh (n = 7, m = 8) của các số thập phân sau:

Câu 4: (3 điểm) Biểu diễn ký tự (Chương 3, Mục 3.4 Biểu diễn ký tự)

Cho bảng mã ASCII sau (8 bit):