Bài giảng Bảo trì hệ thống - Chương 1: Tổng quan về PC và bảo trì các thiết bị máy vi tính

Nội dung text: Bài giảng Bảo trì hệ thống - Chương 1: Tổng quan về PC và bảo trì các thiết bị máy vi tính

1. BẢO TRÌ HỆ THỐNG Ch ươ ng 1 Tổng quan v ề PC và b ảo trì các thi ết b ị máy vi tính bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Tổng quan v ề máy tính PC 2. Sơ l ượ c Ki ến trúc máy tính 3. Tổ ch ức ph ần m ềm 4. Các thành ph ần chính c ủa máy tính bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 2
2. 1.1. Tổng quan v ề máy tính PC
   Máy tính (Computer) Là thi ết b ị điện t ử th ực hi ện nh ững công vi ệc sau: – Nh ận thông tin vào. –Xử lý thông tin theo dãy l ệnh đượ c có s ẵn bên trong bộ nh ớ – Đư a thông tin (k ết qu ả x ử lý) ra Dãy các tập lệnh nằm trong bộ nh ớ máy tính để yêu cầu máy tính th ực hi ện các công vi ệc cụ th ể đượ c gọi là ch ươ ng trình (program ).  Computer là thi ết bị điện tử th ực hi ện theo ch ươ ng trình bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 3 Lịch s ử phát tri ển c ủa máy tính
   Th ế hệ th ứ nh ất: Máy tính dùng bóng đèn điện tử chân không (1940-1955):
   Th ế hệ th ứ hai: Máy tính dùng transistor (1956-1965)
   Th ế hệ th ứ ba: Máy tính dùng vi mạch tích hợp: SSI (Small Scale Integration), MSI và LSI (1966-1980)
   Th ế hệ th ứ tư: Máy tính dùng vi mạch VLSI (1981- nay) bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 4
3. MT dùng bóng điện t ử chân không
   Đặ c điểm – Kích th ướ c lớn (lên đế n 250m2), tiêu th ụ nhi ều điện năng nh ưng tốc độ xử lý ch ậm (ch ỉ đạ t vài ngàn phép tính/giây )
   Máy tính nổi bật – ENIAC (Electronic Numberical Integrator And Computer ) – Máy tính điện từ đầ u tiên đượ c ch ế tạo theo Dự án của bộ qu ốc phòng Mỹ. – Do John Mauchly và John Presper Eckert ở đạ i học Pennsilvania thi ết kế.Bắt đầ u từ năm 1942, hoàn thành năm 1946 – Đặ c điểm: Dài 20m, cao 2.8m, rộng vài mét; nặng 30 tấn. Có 18000 bóng chân không, 1500 công tắc tự độ ng, 20 thanh ghi 10 bit, tính toán trên số th ập phân.Th ực hi ện đượ c 5000 phép tính/giây, tiêu th ụ 140KW/gi ờ. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 5 Máy tính ENIAC bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 6
4. Máy tính Von Neumann
   Là máy tính IAS ( Institute for Advanced Studies ) thu ộc th ế h ệ máy tính s ố 1 –Bắt đầ u ch ế tạo năm 1947 - hoàn thành 1952 – Do John Von Neumann thi ết kế – Đượ c xây dựng theo ý tưở ng: “Ch ươ ng trình đượ c lưu tr ữ”(stored-program concept ) của Von Neumann và Turing năm 1945
   Máy tính Von Neuman tr ở thành mô hình cơ bản của máy tính hi ện đạ i. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 7 Mô hình máy tính Von Neumann
   Khái ni ệm CT đượ c l ưu tr ữ ( stored-program concept ) do Von Newmann đư a ra.
   BNC ch ứa ch ươ ng trình và d ữ li ệu.
   ALU ho ạt độ ng trên d ữ li ệu nh ị phân.
   KĐK gi ải mã các l ệnh t ừ b ộ nh ớ và th ực hi ện chúng tu ần t ự.
   Thi ết b ị vào/ra ho ạt độ ng do KĐK điều khi ển. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 8
5. Máy tính dùng transistor
   Đặ c điểm – Các bóng điện tử chân không đượ c thay th ế bằng các bóng làm bằng transistor lưỡ ng cực nên năng lượ ng tiêu th ụ gi ảm, kích th ướ c nh ỏ hơn, tốc độ xử lý đạ t vài ch ục ngàn phép tính/giây – Các ngôn ng ữ lập trình bậc cao ra đờ i.
   Máy tính nổi bật – IBM 1401 – chi ếm 1/3 th ị tr ườ ng th ế gi ới trong kho ảng nh ững năm 1960-1964 – ELEA của Olivetti – Ý: sản xu ất đượ c 110 máy – PDP1 của DEC (Digital Equipment Corporation ): Máy tính mini đầ u tiên đạ t tốc độ 100.000 phép tính/giây bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 9 MT dùng vi mạch SSI, MSI và LSI
   Vi mạch (Integrated Circuit – IC ): – Là ch ứa các linh ki ện bán dẫn (nh ư transistor) và linh ki ện điện tử th ụ độ ng (nh ư điện tr ở) đượ c kết nối với nhau. – Có kích th ướ c cỡ micromet (ho ặc nh ỏ hơn) ch ế tạo bởi công ngh ệ silicon cho lĩnh vực điện tử học. – Có nhi ều lo ại mạch tích hợp: SSI (Small Scaled Integarted); MSI; LSI; VLSI
   Siêu máy tính xu ất hi ện: CRAY-1, VAX
   Bộ vi xử lý (microprocessor) ra đờ i –Bộ vi xử lý đầ u tiên: Intel 4004 năm 1971 bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 10
6. Máy tính dùng vi mạch VLSI
   Các sản ph ẩm chính của công ngh ệ VLSI: – CPU: Đượ c ch ế tạo trên 1 chip – Vi mạch điều khi ển tổng hợp (Chipset ): Một ho ặc một vài vi mạch th ực hi ện đượ c ch ức năng điều khi ển và ghép nối –Bộ nh ớ bán dẫn (Semiconductor Memory ): ROM, RAM – Các bộ vi điều khi ển (Microcontroller ): Máy tính chuyên dụng đượ c ch ế tạo trên một chip. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 11 Các thế hệ máy tính (tóm t ắt) Thế Hãng sản xuất và máy Năm Kĩ thuật Sản phẩm mới hệ tính Máy tính điện tử 1 1940-1957 Đèn điện tử IBM 701, UNIVAC tung ra thị trường Burroughs 6500, NCR, 2 1958-1964 Transistors Máy tính rẻ tiền CDC 6600, Honeywell 50 Hãng mới: DEC PDP- 3 1965-1971 Mạch IC Máy tính mini 11, Data general, nova Máy tính cá nhân Appel II, IBM PC, Appolo 4 1972-1980 LSI-VLSI và trạm làm việc DN 300, Sun 2 Sequent ? Thinking, Xử lí song Máy tính đa xử lí. 5 1981-nay Machine Inc.? HonDa, song Đa máy tính Casio bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 12
7. 1.2. Sơ l ược ki ến trúc máy tính
   Mô hình máy tính Von Neumann bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 13 Mô hình máy tính hi ện đạ i
   Mô hình c ơ b ản
   Mô hình ki ến trúc bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 14
8. Mô hình phân l ớp c ủa máy tính
   Ph ần c ứng ( Hardware ): Các thi ết b ị v ật lý c ủa máy tính
   Ph ần m ềm ( Software ): Các ch ươ ng trình và d ữ li ệu bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 15 1.3. Tổ chức phần mềm
   Ph ần mềm: Là “trí tu ệ của máy tính”, cung cấp ch ức năng tươ ng tự cho ph ần cứng, nó xác đị nh ph ần cứng , quy ết đị nh cách lập cấu hình và khai thác, sau đó thông qua ph ần cứng đó để th ực hi ện các tác vụ.
   Phân lo ại ph ần mềm: – Ph ần mềm hệ th ống : dùng để vận hành máy tính và các ph ần cứng máy tính (vd: Hệ điều hành, các DLL, các Driver, các firmware và BIOS ) – Ph ần mềm ứng dụng : để ng ườ i sử dụng có th ể hoàn thành một hay nhi ều công vi ệc nào đó (vd: ứng dụng văn phòng MS Office , ph ần mềm thi ết kế AutoCAD v.v) bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 16
9. 1.3. Tổ chức phần mềm (ti ếp)
   Phân lo ại ph ần m ềm ( ti ếp): – Các ph ần m ềm biên d ịch (compiler): có kh ả n ăng d ịch các lệnh vi ết theo m ột ngôn ng ữ l ập trình sang d ạng ngôn ng ữ máy, ho ặc sang m ột d ạng khác nh ư object file , library file mà các ph ần m ềm khác có th ể hi ểu. – Các n ền t ảng công ngh ệ: Bao g ồm t ập các th ư vi ện l ập trình lớn, và nh ững th ư vi ện này h ỗ tr ợ vi ệc xây d ựng các ch ươ ng trình ph ần m ềm nh ư l ập trình giao di ện; truy c ập, k ết n ối cơ s ở dữ li ệu; ứng d ụng web; các gi ải thu ật, cấu trúc d ữ li ệu; giao ti ếp mạng (vd: .Net Framework ; Spring Framework) bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 17 1.4 Các thành ph ần chính c ủa máy tính
   Vỏ máy (case )
   Ngu ồn (Power supply )
   Bo mạch ch ủ (Mainboard )
   Bộ xử lý trung tâm (CPU - Central Processing Unit )
   Bộ nh ớ trong (RAM, ROM )
   Bộ nh ớ ngoài
   Màn hình (Monitor )
   Bàn phím (Keyboard )
   Chu ột (Mouse )
   Máy in (Printer )
   Các thi ết bị khác bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 18
10. Vỏ máy (Case)
    Là nơi để gắn các thành ph ần của máy tính thành kh ối nh ư ngu ồn, Mainboard, card v.v có tác dụng bảo vệ máy tính. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 19 Bộ nguồn (Power supply)
    Chuy ển đổ i và hạ áp điện lướ i để cung cấp cho cho các thi ết bị bên trong máy tính. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 20
11. Bo mạch chủ (Mainboard)
    Có ch ức năng liên kết các thành ph ần tạo nên máy tính. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 21 Bộ vi x ử lý trung tâm (CPU)
    CPU bao gồm 3 thành ph ần: Bộ điều khi ển (Control Unit), Bộ tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit) và các thanh ghi (Registers). bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 22
12. Bộ nhớ trong (RAM, ROM)
    Là nơi lưu tr ữ dữ li ệu và ch ươ ng trình ph ục vụ tr ực ti ếp cho vi ệc xử lý của CPU, nó giao ti ếp với CPU không qua một thi ết bị trung gian. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 23 Bộ nhớ ngoài
    Là nơi lưu tr ữ dữ li ệu và ch ươ ng trình gián ti ếp ph ục vụ cho CPU, bao gồm các lo ại: đĩ a mềm, đĩ a cứng, Đĩ a quang, v.v Khi giao ti ếp với CPU nó ph ải qua một thi ết bị trung gian (th ườ ng là RAM). bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 24
13. Màn hình (Monitor)
    Là thi ết bị đư a thông tin ra giao di ện tr ực ti ếp với ng ườ i dùng. Ðây là thi ết bị xu ất chu ẩn của máy vi tính bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 25 Bàn phím (Keyboard)
    Thi ết bị nh ập tin vào giao di ện tr ực ti ếp với ng ườ i dùng. Ðây là thi ết bị nh ập chu ẩn của máy vi tính bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 26
14. Chuột (mouse)
    Thi ết b ị điều khi ển tr ỏ giao di ện tr ực ti ếp v ới ng ườ i sử d ụng bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 27 Máy in (printer)
    Thi ết b ị xu ất thông tin ra gi ấy thông d ụng nh ất bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 28
15. bangtqh@utc2.edu.vn Bảo trì h ệ th ống - Ch ươ ng 1 29