FE No1 – Gii thiu v h thng máy tính
C LC
Phn 1 H THNG MÁY TÍNH
1 Lý thuyt c bn v thông tin 1
Gii thiu 2
1.1 Biu din d liu 2
1.1.1 Chuyn i s 2
1.1.2 Biu din s 11
1.1.3 Phép toán và  chính xác 22
1.1.4 Biu din các giá tr phi s 23
1.2 Thông tin và lôgic 26
1.2.1 Logic mnh  26
1.2.2 Phép toán logic 26
Bài tp 29
2 Phn cng 32
Gii thiu 33
2.1 Phn t thông tin 34
2.1.1 ch tích hp 34
2.1.2  nh bán dn 34
2.2 Kin trúc b x lý 36
2.2.1 Kin trúc và nguyên tc hot ng ca b x lý 36
2.2.2 Nâng cao tc  x lý trong b x lý 47
2.2.3  ch vn hành 50
2.2.4 a b x lí 54
2.2.5 Hiu nng ca b x lý 55
2.3 Kin trúc ca b nh 57
2.3.1 Nhng kiu b nh 57
2.3.2 Dung lng và hiu nng b nh 58
2.3.3 u hình b nh 59
2.4 Thit b lu gi ph 60
2.4.1 Kiu và c trng ca thit b lu gi ph 60

4  thng a phng tin 126
Gii thiu 127
4.1 a phng tin là gì? 127
4.1.1 ch va phng tin 127
4.1.2 n thc hin h thng a phng tin 129
4.1.3 Công ngha phng tin 133
4 .2 ng dng a phng tin 134
4.2.1 Nhn dng ting nói và hình nh 134
4.2.2 ng hp ting nói và hình nh 134
4.3  thng ng dng a phng tin 136
Bài tp 137
5 u hình h thng 138
5.1 Phân loi h thng và cu hình h thng 139
5.1.1 Phân loi h thng 139
5.1.2  thng khách / phc v 139
5.1.3 u hình h thng 142
5.2 Các phng thc h thng 146
5.2.1 Phng thc x lý h thng 146
5.2.2 Phng thc s dng h thng 148
5.2.3 Phng thc u hành h thng 152
5.2.4 Tính toán trên Web 153
5.3 Hiu nng h thng 154
5.3.1 Tính toán hiu nng 154
5.3.2 Thit k hiu nng 156
5.3.3 ánh giá hiu nng 156
5.4  tin cy ca h thng 158
5.4.1 Tính  tin cy 158
5.4.2 Tit k tính tin cy 161
5.4.3 c tiêu và ánh giá v tin cy 161
5.4.4 Chi phí tài chính 162

2.2.3  thng tài chính 255
2.2.4 Trao i d liu giao tác liên doanh nghip 257
Bài tp 260
3 An ninh 262
3.1 An nin h thông tin 263
3.1.1 An ninh thông tin là gì? 263
3.1.2 An ninh logic 265
3.2 Phân tích ri ro 267
3.2.1 Qun lí ri ro 267
3.2.2 Kiu, c lng và phân tích ri ro 267
3.2.3 Phng pháp x lí ri ro 271
3.2.4 Bin pháp an ninh 271
3.2.5 o v d liu 271
3.2.6 o v tính riêng t 272
FE No 1 – Gii thiu v H thng máy tính
Bài tp 274
4 Nghiên cu hot ng 276
4.1 Nghiên cu hot ng 277
4.1.1 Xác sut và thng kê 277
4.1.2 Qui hoch tuyn tính 289
4.1.3 p lch 293
4.1.4 Lí thuyt hàng i 303
4.1.5 Kim soát kho 308
4.1.6  báo nhu cu 319
Bài tp 329
5  sung h thng máy tính 337
Gii thiu 338
5.1  thng a phng tin 338
5.1.1 Phát trin ni dung a phng tin 338
Tr li bài tp 347

thiu  biu din d liu trong máy tính. Tuy nhiên nhng ngi
thng dùng h thp phân cng có khó khn khi làm quen vi
cách biu din này, vì vy mà cn hc k.
• Hiu các n v d liu c bn ca máy tính nh s nh phân,
bit, byte, t, v.v và chuyn i chúng t hoc sang dng thp
phân hay dng c s 16
‚ Hiu các khái nim c bn v biu din d liu bên trong máy
tính, chú trng vào các d liu s, mã ký t, v.v
ƒ Hiu các phép toán mnh  và các toán t logic.
2 Chng 2 Phn cng
Gii thiu
 máy tính làm vic c, cn chuyn các thông tin ta dùng trong cuc sng hàng ngày thành dng máy tính
có th hiu c. Trong phn này ta s hc cách thông tin thc sc th hin bên trong máy tính và cách
chúng c x lý.
1.1 Biu din d liu
1.1.1 Chuyn i s
 máy tính x lý c u cn thit u tiên là a vào b nh mt chng trình cha các nhim v và quy
trình cn x lý. H thng nh phân c dùng  biu din các thông tin này.
Trong khi h thng nh phân biu din thông tin bng các t hp ca s "0" và "1," thì chúng ta li thng
dùng h thng thp phân. Vì vy kin thc c bn và quan trng mà ngi k s x lý thông tin phi có là
hiu c mi quan h gia các s nh phân và thp phân. ây là s khác nhau c bn gia máy tính và con
ngi và cng là m giao tip gia chúng.
Vì máy tính thao tác hoàn toàn trên c s các s nh phân, nên ta s xem xét quan h gia s nh phân và thp
phân, và vic t hp các s h 16 vi các s nh phân.
(1) n v biu din d liu và n v x lý
• S nh phân
u trúc bên trong ca máy tính gm rt nhiu mch n t. S nh phân biu din 2 trng thái ca mch
n t nh sau:
Dòng n i qua hoc không i qua
n áp cao hoc thp

10
11
Tuy nhiên, trong thc t, khi lng thông tin cn x lý bng máy tính quá ln (có 26 giá tr trong bng ch
cái ting Anh) nên 2 bits, 0 và 1, không  cho phng pháp biu din thông tin.
ƒ Bytes
So vi bit, là n v nh nht  biu din d liu trong máy tính, thì byte là mt n v biu din mt s
hay mt ký t bng 8 bits. Vì mt byte bng 8 bits, nên sau ây là các thông tin có thc biu din bng
t byte, bng t hp ca "0" và "1."
00000000
00000001
00000010
→
11111101
11111110
11111111
Thông tin biu din bng bng chui các s 1 và 0 gi là mu bit. Vì 1 bit có thc biu din bng 2 cách,
nên t hp các mu 8 bit thành 1 byte cho phép biu din 2
8
=256 kiu thông tin. Nói cách khác ngoài các ký
 và s, các ký hiu nh "+" và "-" hoc các ký hiu c bit khác nh "<" và ">" cng có th biu din
ng mt byte.
Hình 1-1-2
Các kiu thông tin
có th biu din c
ng mt byte
Tuy nhiên vì s lng kí t kanji (ký t Trung Quc) có ti hàng ngàn, nên chúng không th biu din bng
t byte. Do ó, 2 bytes c ni li  có 16 bits, và mt kí t kanji c biu din bng 2 bytes. Vi 16
bits, 2
16
= 65,536 kí t kanji có thc biu din.

0 0 0
1 1 1
2 10 2
3 11 3
4 100 4
5 101 5
6 110 6
7 111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
16 10000 10
17 10001 11
18 10010 12
19 10011 13
20 10100 14
Hình 1-1-4
m nh phân
và hm c s 16
(2) Biu din d liu s
ng t hp ca các "0" và "1" các ký tc biu din bng các mã. Tuy nhiên có các phng pháp biu
din d liu khác nhau  x lý d liu s. Trong phn này s gii thích v c s và chuyn i c s, cng và
tr các s nh phân, biu din các s âm – c xem nh là c s ca vic biu din d liu s.
Hình 1-1-3: cách vit các s "0" 
n "20"

ng thp nht theo th t tng dn có trng s là 10
0
, 10
1
, 10
2
, 10
3
(Hình 1-1-5).
Thí d, bng cách dùng trng s, s thp phân 1234 sc biu din nh sau:
1234 = 1 × 10
3
+ 2 × 10
2
+ 3 × 10
1
+ 4 × 10
0
Hình 1-1-5
Trng s ca mi ch s ca
 thp phân 21998
Trong hình 1-1-5 trng s ca mi ch sc biu din thành 10
0
, 10
1
, 10
2
, 10
3
, s "10" này gi là c

, 2 c nhân 2 ln vi chính nó, thành 4.
 kim chng rng s 1988 trong h thp phân c biu din thành "11111001110" trong h nh phân,
trng s ca mi ch sc th hin bng 1 trong biu din nh phân cn c thêm vào nh sau:
1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2
10
+
2
9
+ 2
8
+2
7
+ 2
6
+2
3
+ 2
2
+ 2
1
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
= 1024 +
512 + 256 + 128 + 64 + 8 + 4 + 2
= 1998
‚ Các n v ph và biu din lu tha
Vì khi lng thông tin x lý bng máy tính rt ln, các n v ph biu din nhng i lng ln cng
c s dng.
ng t, vì máy tính x lý vi tc  cao, các n v khác th hin nhng i lng cc nh cng cn thit

6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
Trng s ca
i ch s
6 Chng 2 Phn cng
Hình 1-1-7
Các n v ph
Ký hiu Biu din
theo s m
Chú thích
Các n v
biu din
nhng i lng
n
T (giga)
G (tera)
M (mega)
k (kilo)
10

-12
1
1 000
1
1 000 000
1
1 000 000 000
1
1 000 000 000
000
u ý là nhã ch ra trong ct Chú thích  hình 1-1-7, kilo bng 10
3
, nhng nó cng gn bng 2
10
. Nói
cách khác, kilo mà chúng ta thng dùng là bng 1000, tuy nhiên h nh phân c dùng  tính toán, nên
2
10
(tc 1024) là mt kilo. Hn na, nu 2
10
và 10
3
gn nh bng nhau, 10
6
tc mt mêga, gn nh bng 2
20
và 10
9
– mt giga, hu nh bng 2
30

+ 1
10
1 1
←
Nh
11010
+ 1100
100110
1.1 Biu din d liu 7
Thí d (10011)
2
- (1001)
2
t qu là (1010)
2
.
„ Cng và tr các s trong h 16
 c bn cng và tr các s trong h 16 cng tng t nh cng và tr các s nh phân và thp phân.
a. Cng
Phép cng c thc hin bt u t ch s thp nht (ch su tiên t bên phi). Khi kt qu phép
ng ln hn 16, phép nh sang ch s hàng sau ó c thc hin.
Thí d (A8D)
16
+ (B17)
16
Ch su tiên: D + 7 = (trong h thp phân 13 + 7 = 20) = 16 (nh 1) + 4
ng ca các ct u là 4 và nh 1 sang ct th hai
Ch s th hai: 1 + 8 + 1 = (Trong h thp phân: 10) = A
Nh t ct th nht
Ch s th ba: A + B = (trong h thp phân: 10 + 11 = 21) = 16 (nh 1) + 5

A8D
+ B17
15A4
10 8 13
+ 11 1 7
21 9 20
♥
← Mn
6D3
− 1 74
5 5F
♥
16
6 13 3
− 1 7 4
5 5 15
8 Chng 2 Phn cng
(3) Chuyn i c s
 x lý các giá tr s trong máy tính, các s thp phân c chuyn thành các s nh phân hoc s h 16. Tuy
nhiên, vì ta thng dùng các s thp phân nên s khó hiu c ý ngha ca kt qu x lý nu nh kt quó
c biu din bng s nh phân hoc s h 16. Do ó vic chuyn i gia các s h thp phân, nh phân và
 16 là cn thit. Phép toán này gi là phép chuyn i c s.
i ây là gii thích c th v vic chuyn i c s ca các s thp phân, nh phân và s h 16.  tránh
nhm ln, c s ca mt s sc vit ngoài ngoc n  phân bit. Thí d:
Cách vit s nh phân: (0101)
2
Cách vit s thp phân: (123)
10
Cách vit s h 16: (1A)
16

0.875
0.75
0.5
× 2 × 2 × 2 × 2
0. 875 1. 75 1. 5 1.0
↓ ↓ ↓ ↓
0 1 1 1
(0.4375)
10
= (0 . 0 1 1 1 )
2
Phn phân s
Phn phân s bng 0
Phn nguyên
1.1 Biu din d liu 9
cách khác, thí d nêu trên là mt trng hp c bit, còn a s các phân s thp phân u tr thành phân
 nh phân vô tn.
i ây là kim chng nhng loi giá tr s tng ng vi các phân s thp phân c bit. Thí d, kt
qu chuyn i phân s nh phân 0.11111 thành phân s thp phân nh sau:
 thí d này ta có th hiu rng bên cnh các s thp phân bng trng s ca mi ch s (0.5, 0.25,
0.125, v.v.) hoc các phn thp phân to ra t các t hp ca chúng, tt c các phân s thp phân khác
u tr thành các phân s nh phân vô tn.
‚ Chuyn i s nh phân thành s thp phân
Chuyn i thành các s thp phân c thc hin bng cách cng trng s ca mi ch sng vi "1"
trong chui các bit nh phân.
a. Chuyn i s nh phân
Thí d (11011)
2
b. Chuyn i phân s nh phân
Thí d (1.101)

3
+ 2
1
+ 2
0
← Trng s
↓ ↓ ↓ ↓
16 + 8 + 2 + 1 = (27)
10
(1.101)
2
2
0
+ 2
-1
+ 2
-3
←Trng s
↓ ↓ ↓
1 + 0.5 + 0.125 = (1.625)
10
10 Chng 2 Phn cng
a. Chuyn s nguyên nh phân
Thí d (10111010001)
2
b. Chuyn i phân s nh phân
Thí d (0.1011110001)
2
„ Chuyn s h 16 thành s nh phân
 h 16 c chuyn thành s nh phân bng cách thc hin qui trình ngc li. Nói cách khác, 1 ch s h

3
2
1
2
0
2
3
2
2
2
2
8 + 2 + 1 8 + 4 4
0. B C 4 = (0.BC4)
16
Chia thành các nhóm
có 4 ch sô
Xem bng 0
Trng s
0.1011|1100|01
3 8 C
12
2 + 1 8 8 + 4
1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 = (111000110)
2
1.1 Biu din d liu 11
b. Chuyn phân s h 16
Thí d (0.8E)
16
… Chuyn s thp phân sang s h 16 và ngc li
 chuyn sang h nh phân, s thp phân chia cho 2 còn chuyn sang h 16 thì s thp phân chia cho 16.

Thp phân óng gói
Thp phân m gói
Biu din s
ng s thp
phân
(S nguyên)
(S thc)
12 Chng 2 Phn cng
Hình 1-1-9 Mã thp phân c nh phân hóa
 thp phân S nh phân Mã thp phân c
nh phân hóa
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
.
.
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0

(packed). Và vì mã ký t cng nh dng thc thp phân m gói và dng thc thp phân óng gói c biu
din bng mã BCD, nên chúng có thc x lý tng bng cách s dng h s hc thp phân ca máy
tính. Ngi dùng không cn phi bit n tin trình này.
‚ Dng thc thp phân m gói
Khi biu din s thp phân có du, dng thc thp phân m gói dùng 1 byte cho mi ch s ca s thp
phân.
ng thc thp phân m gói biu din các giá tr t 0 n 9 trong 4 bit thp nht ca 1 byte, và trong 4 bits
cao nht, c gi là các bit c khoanh vùng (zoned bits), trong trng hp mã EBCDIC dùng trong máy
tính ln, thì lu giá tr (1111)
2
. Tuy nhiên, trong các bit c khoanh vùng ca ch s hàng thp nht, thì 4
bits biu din du c lu gi, trong c trng hp s 0 và s dng, là (1100)
2
, và trong trng hp s
âm, là (1101)
2
. Trong b mã JIS dùng  trao i d liu cng nh trong các máy u thp, (0011)
2
c
u trong các bit c khoanh vùng. Dng thc thp phân m gói cng còn c gi là dng thc thp phân
khoanh vùng.
u bit ca vic biu din s thp phân +789 and –789 trong dng thc thp phân m gói c mô t trong
hình 1-1-10.
7
8
9
↓ ↓ ↓
0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1
(011110001001)
2

1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1
1 byte 1 byte1 byte
Bit c
khoanh vùng
Bit du
Bit c
khoanh vùng
Trong h c s 16 nó c biu din là (F7F8C9)
16
<+789>
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1
1 byte 1 byte1 byte
Bit c
khoanh vùng
Bit du
Bit c
khoanh vùng
Trong h c s 16 nó c biu din là (F7F8D9)
16
<-789>
14 Chng 2 Phn cng
(2) Biu din nh phân
• Biu din s nguyên âm
Thí dc thù v biu din s nguyên âm c ghi nhn nh sau:
Biu din giá tr tuyt i
Biu din phn bù
a. Biu din giá tr tuyt i ca s nguyên âm
Nhã thy trong hình 1-1-12, trong vic biu din giá tr tuyt i ca s nguyên âm, bit u tiên biu
din du và 7 bit khác biu din giá tr s (giá tr tuyt i).
Hình 1-1-12

t qu ca phép tr mi ch s ca só ra khi 10. Kt qu là, phn bù 10 bng phn bù 9 cng 1.
Thí d "phn bù 9 " ca (123)
10
Thí d "phn bù 10 " ca (123)
10
l Phn bù nh phân
Có 2 kiu bù nh phân, "phn bù 1 " và "phn bù 2"
Phn bù 1
Phn bù 1 ca mt giá tr sã cho là kt qu ca phép tr mi ch s ca giá tr só ra khi 1,
t qu là, tt c bit "0" và "1" ca chui bit ban u c i tng ng thành “1” và “0”.
999
− 123
876
1000
− 123
877
(= 999 + 1)
7 6 5 4 3 2 1 0 S bit
Bit ký t biu din s nguyên
Bit cho bit du ca s nguyên
 là s dng,  là s âm)
u phy thp phân
1.1 Biu din d liu 15
Thí d, phn bù 1 ca chui bit (10110011)
2
là:
10110011
↓ ← Tt c bit "0" và "1" trong chui bit ban u c chuyn ngc li
01001100 ←phn bù 1
Phn bù 2

biu din s âm bng "phn bù 1", 0 có th biu din bng c 2 cách +0 và -0, cho nên thao tác tr nên
phc tp. Vì vy, phn ln các máy tính ngày nay u dùng phng pháp phn bù 2.
Hình 1-1-14 cho thy gii hn ca các giá tr s biu din c khi mt s nh phân n-bit c biu
din bng phn bù 1 và phn bù 2.
Hình 1-1-13
"phn bù 1"
và "phn bù 2 " 0 1 1 = 3 0 1 1 = 3
0 1 0 = 2 0 1 0 = 2
0 0 1 = 1 0 0 1 = 1
0 0 0 = 0 0 0 0 = 0
1 1 1 = -0 1 1 1 = -1
1 1 0 = -1 1 1 0 = -2
1 0 1 = -2 1 0 1 = -3
1 0 0 = -3 1 0 0 = -4
“Phn bù 1” “Phn bù 2”
16 Chng 2 Phn cng
Hình 1-1-14
Gii hn ca các s
biu din c bng
"phn bù 1 "
và "phn bù 2"
t lý do quan trng khác  chp nhn phng pháp phn bù 2 c minh ha trong thí d sau:
Thí d Khi phép tính thp phân 100 - 90 c thc hin trong máy tính, các s thp phân 100 và
-90 u tiên c chuyn thành các s nh phân. Khi ó, nu –90 c biu din bng
phng pháp "phn bù 2", du “-“ không cn na, và biu din nh sau:
(100)
10
= (01100100)
2
(–90)

− 1= -32,768 ti 32,767
ng t, nu mt tc to thành t n bits, và s âm c biu din bng phng pháp "phn bù 2,
gii hn ca các giá tr s biu din c trong h thp phân là:
-2
n-1
n 2
n-1
− 1
Gii hn ca các s biu din khi mt s nh phân n bit biu din s d
ng
phng pháp phn bù 
- (2
n - 1
 1)  2
n - 1
 1
Gii hn ca các s biu din khi mt s nh phân n bít biu din s d
ng
phng pháp phn bù 
- 2
n  1
 2
n - 1
- 1
16 bit
Bit du
1 bit
Bit biu din giá tr (15 bit)
1.1 Biu din d liu 17
b. Biu din phân s

0.15 × 10
10
← S m
↑ ↑
nh tr C s
ây h thp phân c dùng cho d hiu, nhng máy tính li dùng h nh phân
ng thc biu din du phy ng thay i tùy theo tng loi máy tính. Chúng c phân loi thô thành
ng thc dùng trong máy tính ln và dng thc xác nh bi IEEE (Vin các k sn và n t).
a. Dng thc du phy ng trong máy tính ln
ng thc biu din du phy ng dùng trong các máy tính vn nng c nêu trong hình 1-1-17.
ng thc này c a vào nhng máy tính vn nng u tiên trên th gii là "IBM System/360" và
c gi là Excess 64.
Bit du
Bit du
Biu din
 nguyên
Biu din
phân s
 trí du phy thp phân
 trí du phy thp phân
18 Chng 2 Phn cng
Hình 1-1-17 Dng thc du phy ng trong máy tính tính nng chung
l Phn s m
Phn m có 7 bits, và phm vi các giá tr s biu din trong dng nh phân là t (0000000)
2
ti
(1111111)
2
, tc t 0 n 127 trong h thp phân. Tuy nhiên mt giá tr s ln gp 64 ln s m thc
c biu din. Vì vy, s m thc s tng ng vi −64 n +63.

Phn s m Phn nh tr
(7 bit) (24 bit)
 trí du phy thp phân
. Du phn nh tr: Xác nh xem d liu biu din trong phn nh tr là dng hay âm
(0: dng, 1: âm)
. Phn s m: Vi trng s là 16 và giá tr s biu din là +64 khi s m thc
. Phn nh tr: Ch biu din phân s nh phân thp hn 1.
Giá tr biu
din
Giá tr biu
din
- 16
63
- 16
-64
0.0 16
-64
16
63
Tràn trên
ng
Tràn trên
âm
Tràn di
ng
Tràn
i âm
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 0 0…
+ (0. 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0)

Phn s m có 8 bits, và th hin giá tr là kt qu cng 127 vào giá tr gc ca s mó. Phép cng
này gi là bias (Hình 1-1-22).
Phn nh tr có 23 bits và phân s nh phân tng ng vi nh tr -1 c ng ký. Nói cách khác,
1 coi nh b b qua. C s ca phn s m là 2.
 s ca phn m là 2
Hình 1-1-22 Biu din phn s m
(1 1 1 1 1 1 1 1)
2
= 255 128
(1 1 1 1 1 1 1 0)
2
= 254 127
(1 0 0 0 0 0 0 1)
2
=129 2
(1 0 0 0 0 0 0 0)
2
= 128 - 127 1
(0 1 1 1 1 1 1 1)
2
= 127 0
(0 0 0 0 0 0 0 1)
2
= 1 -126
(0 0 0 0 0 0 0 0)
2
= 0 -127
+ (0. 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0)
2
x 16