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

BẢO TRÌ HỆ THỐNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PC VÀ BẢO TRÌ CÁC THIẾT BỊ MÁY TÍNH GV: Nguyễn Lê Minh Bộ môn: Công nghệ thông tin Nội dung 1. Tổng quan về máy tính PC 2. Sơ lược về kiến trúc máy tính 3. Tổ chức phần mềm 4. Các thành phần chính của máy tính Nội dung 1. Tổng quan về máy tính PC 2. Sơ lược về kiến trúc máy tính 3. Tổ chức phần mềm 4. Các thành phần chính của máy tính 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính (Computer) hay còn gọi là máy vi tính, là những thiết bị hay hệ thống thực hiện tính toán, kiểm soát các hoạt động thay thế con người. 1.1 Tổng quan về máy tính PC Quy trình hoạt động của máy tính : ■ Nhận thông tin vào. ■ Xử lý thông tin theo dãy lệnh được có sẵn bên trong bộ nhớ ■ Đưa thông tin (kết quả xử lý) ra Dãy các tập lệnh nằm trong bộ nhớ máy tính để yêu cầu máy tính thực hiện các công việc cụ thể được gọi là chương trình (Program). 1.1 Tổng quan về máy tính PC Lịch sử phát triển máy tính ■ Những máy tính toán đầu tiên: Que tính, các hình thù đất sét, bàn tính la mã, bàn tính Trung Quốc. Bàn tính La Mã ( 240 TCN) Bàn tính Trung quốc 1.1 Tổng quan về máy tính PC ■ 1642: Bailse Pascal chế tạo máy Pascaline thực hiện được 2 phép tính cộng (+) và trừ (-). ■ 1671: Gottfried Leibniz chế tạo máy Stepped Reckone thực hiện được 4 phép tính công, trừ, nhân, chia. ■ 1842: Charles Babbage chế tạo máy tính toán sai phân và máy tính có khả năng xử lý tự động, có khả năng lập trình được 1.1 Tổng quan về máy tính PC Lịch sử phát triển máy tính trải qua 5 thế hệ 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 1 (1946-1955): Dùng bóng điện tử chân không, tiêu thụ năng lượng rất lớn. Kích thước máy rất lớn, tốc độ xử lý lại rất chậm chỉ đạt khoảng vài ngàn phép tính trên giây. Máy tính ENIAC 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính ENIAC : ■ Được thiết kế bởi John Mauchly và John Presper Eckert (1942-1946) theo dự án của BQP Mỹ ■ Dài 20m, cao 2.8m, nặng 30 tấn, Có 18000 bóng chân không, 1500 công tắc tự động, 20 thanh ghi 10 bit, tính toán trên số thập phân. Thực hiện được 5000 phép tính/giây, tiêu thụ 140KW/giờ. ENIAC chấm dứt hoạt động vào tối 2/10/1955 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính Von Neumann: ■ Bắt đầu chế tạo năm 1947 - hoàn thành 1952 ■ Được xây dựng theo ý tưởng: “Chương trình được lưu trữ” (stored- program concept) của Von Neumann và Turing năm 1945 ■ Máy tính Von Neuman trở thành mô hình cơ bản của máy tính hiện đại. 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 2 (1955-1965): Các bóng điện tử đã được thay bằng các Transistor lưỡng cực. Tiêu tốn năng lượng ít hơn. DEC PDP-1 (1960) 1.1 Tổng quan về máy tính PC Ngôn ngữ FORTRAN (1956) (Formula Translation) là một ngôn ngữ lập trình biên dịch, tĩnh, kiểu mệnh lệnh được phát triển từ thập niên 1950 được dùng nhiều trong tính toán khoa học hay phương pháp số 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 3 (1965-1980) : Đánh dấu sự ra đời và phát triển của công nghệ vi mạch tích hợp IC. Máy có kích thước nhỏ gọn hơn và tiêu thụ năng lượng ít hơn, tốc độ xử lý đạt khoảng vài trăm ngàn phép tính trên giây. DEC DPD-8 (1965) 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 3 : ■ Xuất hiện IC: Integrated Circuit. ■ Mạch tích hợp SSI: Small Scale Integration ■ Mạch in nhiều lớp ■ Bộ nhớ bán dẫn ■ Máy tính đa chương trình ■ Hệ điều hành chia thời gian 1.1 Tổng quan về máy tính PC Vi mạch (Integrated Circuit – IC): ■ Chứa các linh kiện bán dẫn (như Transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau. ■ Có kích thước cỡ micromet (hoặc nhỏ hơn) chế tạo bởi công nghệ silicon cho lĩnh vực điện tử học. 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 4 (Sau năm 1981): Sử dụng công nghệ mạch tích hợp cỡ lớn LSI (Large Scale Integration) Mini Computer Micro Computer Super Computer 1.1 Tổng quan về máy tính PC Máy tính thế hệ số 5 : Thế hệ máy tính hiện đại, đi kèm với sự phát triển của Internet, các thế hệ máy tính ra đời với tốc độ xử lí nhanh phục vụ tối đa tính năng cho người dùng. 1.1 Tổng quan về máy tính PC ■ Siêu máy tính ■ Siêu máy tính cỡ nhỏ ■ Mainframe ■ Máy chủ doanh nghiệp ■ Máy tính mini ■ Máy trạm (workstation) ■ Máy tính cá nhân (PC)Máy tính để bàn (Desktop) ■ Máy tính xách tay (Laptop) ■ Máy tính bảng con ■ Thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số cá nhân (PDA) ■ Máy tính tháo lắp Nội dung 1. Tổng quan về máy tính PC 2. Sơ lược về kiến trúc máy tính 3. Tổ chức phần mềm 4. Các thành phần chính của máy tính 1.2 Sơ lược về kiến trúc máy tính 1.2 Sơ lược về kiến trúc máy tính Chức năng ■ Xử lý dữ liệu ■ Lưu trữ dữ liệu ■ Di chuyển dữ liệu: Khả năng di chuyển dữ liệu giữa nó và máy tính bên ngoài ■ Điều khiển 1.2 Sơ lược về kiến trúc máy tính Mô hình máy tính Von Neumann 1. Arithmetic-logic unit (ALU) 2. Memory (RAM) 3. Von Neumann Control Unit 4. Input and output devices 1.2 Sơ lược về kiến trúc máy tính Quá trình khởi động máy tính BIOS khởi động 2. Chuyển quyền điều khiển Hệ điều hành Phần cứng 3. Tác vụ khởi động 1. Tác vụ khởi động Post Nội dung 1. Tổng quan về máy tính PC 2. Sơ lược về kiến trúc máy tính 3. Tổ chức phần mềm 4. Các thành phần chính của máy tính 1.3 Tổ chức phần mềm Phần mềm (Program): Là “trí tuệ của máy tính”, cung cấp chức năng tương tự cho phần cứng, nó xác định phần cứng, quyết định cách lập cấu hình và khai thác, sau đó thông qua phần cứng đó để thực hiện các tác vụ. 1.3 Tổ chức phần mềm Phần mềm hệ thống: dùng để vận hành máy tính và các phần cứng máy tính (vd: Hệ điều hành, các DLL, các Driver, các firmware và BIOS) Phần mềm ứng dụng: để người sử dụng có thể hoàn thành một hay nhiều công việc nào đó (vd: Ứng dụng văn phòng MS Office, phần mềm thiết kế AutoCAD...v.v) 1.3 Tổ chức phần mềm ■ Phần mềm biên dịch (Compiler): có khả năng dịch các lệnh viết theo một ngôn ngữ lập trình sang dạng ngôn ngữ máy, hoặc sang một dạng khác như object file, library file mà các phần mềm khác có thể hiểu. 1.3 Tổ chức phần mềm Các nền tảng công nghệ: Bao gồm tập các thư viện lập trình lớn, và những thư viện này hỗ trợ việc xây dựng các chương trình phần mềm như lập trình giao diện; truy cập, kết nối cơ sở dữ liệu; ứng dụng Web; các giải thuật, cấu trúc dữ liệu; giao tiếp mạng... (vd: .Net Framework; Spring Framework Nội dung 1. Tổng quan về máy tính PC 2. Sơ lược về kiến trúc máy tính 3. Tổ chức phần mềm 4. Các thành phần chính của máy tính 1.4 Các thành phần chính của máy tính 1.4 Các thành phần chính của máy tính Vỏ máy (Case): Là nơi để gắn các thành phần của máy tính thành khối như nguồn, Mainboard, card v.v... có tác dụng bảo vệ máy tính. 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bộ nguồn (Power supply): Chuyển đổi và hạ áp điện lưới để cung cấp cho cho các thiết bị bên trong máy tính. 1.4 Các thành phần chính của máy tính Chức năng bộ nguồn :  Đảm bảo tính hoạt động liên tục của máy tính, đảm bảo sự ổn định nguồn điện cấp cho các thiết bị trong hệ máy  Biến đổi dòng điện xoay chiều lấy từ nguồn điện (110 volt – 220 volt) thành dòng điện áp ±12 volt DC, ±5 volt DC để nuôi mạch điện trong máy tính ■ Hầu hết các nguồn có công suất từ 200 W – 600W 1.4 Các thành phần chính của máy tính ■ Ý nghĩa các chân dây và màu dây trong bộ nguồn : o Dây màu vàng: +12V, -12V o Dây màu đỏ: +5V, -5V o Dây đen là dây mát (Ground) o Dây màu tím có điện áp 5Vsb (5V standby) o Dây màu cam +3.3V o Dây màu xanh da trời : -12V o Dây màu trắng -5V 1.4 Các thành phần chính của máy tính ■ Ý nghĩa các chân dây và màu dây trong bộ nguồn (tt): o Dây màu xanh lá cây là chân lệnh mở nguồn chính PS-ON (POWER SWITCH ON), khi điện áp PS_ON = 0V là mở, PS_ON > 0V là tắt. o Dây màu xám là chân bảo vệ mainboard, dây này báo cho mainboard biết tình trạng của nguồn đã tốt PWR_OK, khi dây này có điện áp >3V thì mainboard mới hoạt động 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bo mạch chủ (Mainboard) : Có chức năng liên kết các thành phần tạo nên máy tính 1.4 Các thành phần chính của máy tính Các chuẩn chung của Mainboard 1.4 Các thành phần chính của máy tính Loại bo hệ thống Mô tả AT - Loại bo hệ thống cổ xưa nhất - Bộ nối nguồn P8 và P9 - Kích thước 30.5 x 33 cm ATX - Chuẩn bo mạch chủ phố biến nhất - Chiều dài 30 cm, chiều rộng 17-24cm - 7 khe cắm mở rộng tối đa Mini-ATX - Các case chuẩn ATX đều hỗ trợ cho Mini-ATX - Chiều dài 28cm, chiều rộng 21cm Micro-ATX - Phù hợp với thùng máy cỡ nhỏ - Chiều dài 24cm, chiều rộng 17-24cm - 4 khe cắm mở rộng 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bộ vi xử lý trung tâm (CPU) : Vi xử lí chính của máy tính bao gồm 3 thành phần: Bộ điều khiển (Control Unit), Bộ tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit) và các thanh ghi (Registers) 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bộ nhớ trong (RAM, ROM) : Là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình phục vụ trực tiếp cho việc xử lý của CPU, nó giao tiếp với CPU không qua một thiết bị trung gian 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bộ nhớ ngoài: Là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình gián tiếp phục vụ cho CPU, bao gồm các loại: Đĩa mềm, Đĩa cứng, USB, v.v... Khi giao tiếp với CPU nó phải qua một thiết bị trung gian (thường là RAM) 1.4 Các thành phần chính của máy tính Màn hình (Monitor) : Là thiết bị đưa thông tin ra giao diện trực tiếp với người dùng. Ðây là thiết bị xuất chuẩn của máy vi tính. 1.4 Các thành phần chính của máy tính Bàn phím (Keyboard) : Thiết bị nhập tin vào giao diện trực tiếp với người dùng. Ðây là thiết bị nhập chuẩn của máy vi tính. 1.4 Các thành phần chính của máy tính Chuột (mouse) : Thiết bị điều khiển trỏ giao diện trực tiếp với người sử dụng 1.4 Các thành phần chính của máy tính Máy in (printer) : Thiết bị xuất thông tin ra giấy thông dụng nhất 1.4 Các thành phần chính của máy tính Các thiết bị khác : Các thiết bị như Card mạng, Modem, Loa... phục vụ cho việc lắp đặt mạng máy tính và các chức năng khác. TỔNG KẾT IC tích hợp IC Transitor Đèn diode TỔNG KẾT THẢO LUẬN