Những điều thú vị về máy tính có thể bạn chưa biết

Đây có lẽ là dự đoán sai lầm nhất trong lịch sử. Trong những năm 1940, Thomas Watson – Chủ tịch một tập đoàn công nghệ máy tính đa quốc gia có trụ sở chính tại Armonk, New York, Mỹ, đã dự đoán rằng: Thế giới sẽ không cần nhiều hơn “năm máy tính”. Sáu mươi năm sau, số lượng người dùng máy tính trên thế giới đã tăng lên một tỷ!

Rõ ràng, máy tính đã thay đổi rất nhiều trong thời gian đó. Vào những năm 1940, máy tính là một hiện tượng khoa học kỳ lạ và là một viện trợ quân sự lớn được chính phủ cho phép, mỗi chiếc trị giá hàng triệu đô la. Ngày nay, hầu hết các máy tính thậm chí còn được sử dụng trong các thiết bị hàng ngày từ lò vi sóng đến điện thoại di động và radio kỹ thuật số. Điều gì khiến nó trở nên linh hoạt đến mức có thể hoạt động trong nhiều loại thiết bị khác? Làm thế nào chúng có thể trở nên cực kỳ hữu ích? Và chính xác thì nó có thể hoạt động như thế nào? Vui lòng đọc thông tin bên dưới!

Phòng thí nghiệm quốc gia ArgonneẢnh: Hệ thống siêu máy tính IBM Blue Gene / P tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne – một trong những nơi nghiên cứu máy tính lớn trên thế giới – nhưng thực tế nó chỉ là một phiên bản máy tính lớn hơn máy tính của bạn. sử dụng. Hình ảnh chụp tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne đăng trên Flickr năm 2009, thuộc bản quyền của Creative Commons.

1. Máy tính là gì?

Vi mạch trên đầu ngón tayẢnh: Vi mạch trên đầu ngón tay

Máy tính là thiết bị điện tử dùng để xử lý thông tin – hay nói cách khác là bộ xử lý thông tin. Máy tính mang thông tin cứng (hoặc dữ liệu) ở một đầu, lưu trữ thông tin cho đến khi nó sẵn sàng hoạt động, nhập và xử lý, sau đó nhanh chóng gửi kết quả đến đầu kia. Tất cả các quy trình này có một tên duy nhất: nơi lấy thông tin được gọi là đầu vào (đầu vào), lưu trữ thông tin là Ký ức (hoặc lưu trữ), xử lý thông tin là xử lý thông tin và mang lại kết quả được gọi là đầu ra (đầu ra).

Hãy tưởng tượng máy tính là con người, bạn sẽ có một người bạn rất giỏi toán. Bạn đó rất tốt bụng và mọi người đều hỏi cô ấy những bài toán. Mỗi sáng, máy tính kiểm tra hộp thư của họ và nhận được một loạt các câu hỏi toán học cần phải giải. Máy tính xếp chúng trên bàn để thay phiên nhau. Buổi chiều, máy tính lấy từng chữ cái ra để đọc, kiểm tra các bài toán, tiến hành xử lý và phác thảo đáp án. Sau đó, máy tính sẽ đặt chúng trở lại phong bì và gửi chúng đến người đã gửi vấn đề và xếp chúng vào khay, sẵn sàng giải quyết một vấn đề khác. Máy tính chuyển sang đọc bức thư tiếp theo. Bạn sẽ thấy bạn của mình hoạt động như một chiếc máy tính. Hộp thư máy tính là đầu vào, tài liệu trên bàn là bộ nhớ, bộ não là bộ xử lý để giải quyết các vấn đề và khay trên bàn là đầu ra.

Máy vi tínhẢnh minh họa: Máy tính hoạt động với sự kết hợp của các yếu tố đầu vào, lưu trữ, bộ xử lý và đầu ra. Tất cả các thành phần chính của máy tính bao gồm một trong bốn tổ hợp này.

Bạn hiểu rằng máy tính có đầu vào, bộ nhớ, bộ xử lý và đầu ra, tất cả đều có tác dụng riêng:

Đầu vào (đầu vào): Ví dụ, bàn phím và chuột là đơn vị đầu vào – nơi thông tin nhập vào máy tính cần được xử lý. Nếu bạn sử dụng micrô và phần mềm nhận dạng giọng nói thì đó là một dạng nhập liệu khác.

Bộ nhớ lưu trữ: Máy tính có thể lưu trữ tất cả tài liệu và tệp của bạn trên một ổ cứng: bộ nhớ lưu trữ khổng lồ. Các thiết bị nhỏ hơn giống như máy tính, chẳng hạn như máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại di động, sử dụng các loại lưu trữ khác như thẻ nhớ.

Bộ xử lý: Bộ xử lý máy tính (được biết đến như một mạch xử lý dữ liệu lập trình được thiết lập sẵn) là một vi mạch nhúng. Nó cực kỳ hoạt động và nóng lên trong quá trình xử lý. Đó là lý do tại sao bên trong máy tính của bạn cần có quạt làm mát – để nó không bị quá nóng!

Đầu ra (đầu ra): Một máy tính có màn hình LCD hiển thị hình ảnh có độ phân giải cao (chi tiết) và loa để phát ra âm thanh. Bạn cũng có thể trang bị một máy in phun màu trên bàn để in ra các tài liệu lưu trữ vĩnh viễn.

2. Chương trình máy tính là gì?

Bạn có thể đọc thêm về lịch sử của máy tính. Chiếc máy tính đầu tiên chỉ là một chiếc máy tính khổng lồ nhưng nó xử lý rất nhanh. “những con số“: Giải quyết tất cả các bài toán tẻ nhạt, khó và dài dòng. Ngày nay, máy tính có thể giải nhiều bài toán hơn thế – nhưng về cơ bản vẫn chỉ sử dụng phép tính. Máy tính có thể làm mọi thứ từ chỉnh sửa hình ảnh được chụp bằng máy ảnh kỹ thuật số hiển thị trên trang web để thao tác các con số theo nhiều cách hoặc nhiều cách khác nhau.

Màn hình máy tính LCDẢnh: Máy tính và máy tính bỏ túi tương tự nhau vì chúng đều thực hiện việc xử lý các con số. Tuy nhiên, máy tính bỏ túi thường chỉ đưa ra kết quả của các phép tính, và đó là tất cả những gì máy tính bỏ túi có thể làm được. Máy tính có thể lưu trữ các chương trình phức tạp được gọi là chương trình và sử dụng chúng để làm cho mọi thứ trở nên thú vị hơn.

Giả sử bạn đang tìm kiếm ảnh kỹ thuật số hoặc ảnh phản chiếu (nói cách khác, lật nó từ trái sang phải) bạn chỉ cần vào phần mềm vẽ hoặc chỉnh sửa ảnh. Có thể những bức ảnh đó được tạo thành từ hàng triệu pixel (hình vuông màu) được sắp xếp theo kiểu lưới. Máy tính lưu trữ mỗi pixel dưới dạng một số, vì vậy việc lấy ảnh kỹ thuật số giống như một bài tập nhanh về vị trí bằng cách viết các số. Để lật một bức ảnh kỹ thuật số, máy tính chỉ cần đảo ngược dãy số chạy từ phải sang trái thay vì chạy từ trái sang phải. Hoặc bạn muốn tăng độ sáng cho bức ảnh thì chỉ cần vuốt vào biểu tượng “ánh sáng“Sau đó, máy tính sẽ dựa vào các pixel của hình ảnh để tăng dần độ sáng, tăng thêm 10% để làm cho hình ảnh sáng hơn. Vì vậy, tất cả chỉ là những con số và phép tính.

Điều khác biệt giữa máy tính và máy tính bỏ túi là cách chúng hoạt động. Bạn chỉ cần hướng dẫn (gĐây là một chương trình), hãy tắt nó đi và tự mình thực hiện một loại thao tác thủ công dài và phức tạp. Quay trở lại những năm 1970 và 1980, nếu bạn muốn một máy tính gia đình làm được mọi thứ, bạn phải viết những chương trình nhỏ của riêng mình để làm điều đó. Ví dụ, trước khi gõ trên máy tính, bạn phải viết một chương trình có thể đọc các từ bạn gõ trên bàn phím, lưu trữ chúng trong bộ nhớ và hiển thị chúng trên màn hình. Viết chương trình thường mất nhiều thời gian hơn bất cứ điều gì bạn muốn làm lúc đầu (viết thư). Chẳng bao lâu, mọi người bắt đầu bán phần mềm như xử lý văn bản để lưu những thứ bạn tự viết.

Ngày nay, hầu hết người dùng máy tính dựa vào các chương trình viết sẵn như Microsoft Word và Excel hoặc các ứng dụng có thể tải xuống cho máy tính bảng và điện thoại mà không cần phải làm nhiều như trước đây. Ngày nay hầu như không còn ai viết những chương trình như vậy nữa, quả là đáng tiếc, vì nó thực sự rất vui và hữu ích. Mọi người đều coi máy tính là công cụ giúp họ làm việc chứ không chỉ là những cỗ máy điện tử phức tạp cần cài đặt sẵn chương trình. Một số người sẽ thấy nó hữu ích hơn vì chúng ta có thể làm tốt hơn nhiều so với các chương trình máy tính. Một lần nữa, nếu tất cả chúng ta đều dựa vào các chương trình và ứng dụng máy tính có sẵn, ai đó phải viết chúng ra và kỹ năng đó cần được lưu giữ. May mắn thay, nhiều người đã quan tâm đến các chương trình máy tính gần đây. “Mã hóa“(tên chính thức của một chương trình, đôi khi chúng được gọi là”“) được sử dụng để giảng dạy trong trường học vì các ngôn ngữ lập trình dễ sử dụng như Vết trầy. Sự phát triển dựa trên sở thích gắn liền với các tiện ích cá nhân như Pi RaspberryArduino. Và câu lạc bộ Câu lạc bộ mã là nơi các tình nguyện viên dạy trẻ cách viết mã trên toàn thế giới.

3. Sự khác biệt giữa phần cứng và phần mềm là gì?

Một máy tính tốt có thể khởi động chương trình xử lý văn bản chỉ trong một phút và mở chương trình chỉnh sửa ảnh trong vòng 5 giây. Nói cách khác, mặc dù chúng ta không thực sự nghĩ như vậy, nhưng máy tính có thể lập trình lại nó bao nhiêu lần tùy thích. Đây là lý do tại sao các chương trình này được gọi là phần mềm. “Mềm mại“được hiểu theo nghĩa bất biến: có thể dễ dàng thay đổi. Ngược lại, phần cứng của máy tính – những mảnh ghép tạo nênCác thiết bị ngoại vi như chuột và máy in cũng có thể được cắm vào chúng) – khá cố định khi bạn mua chúng từ cửa hàng. Phần cứng là thứ giúp máy tính của bạn chạy khỏe hơn, khả năng chạy các phần mềm khác nhau là thứ giúp máy tính của bạn linh hoạt hơn. Máy tính có thể làm được rất nhiều điều hữu ích và đó là lý do tại sao hàng triệu người trong chúng ta không thể sống thiếu nó!

4. Hệ điều hành là gì?

Hệ điều hành

Hãy tưởng tượng bạn đang sống vào cuối những năm 1970, trước khi các chương trình máy tính được phát minh. Nếu bạn muốn máy tính của mình có thể xử lý văn bản, hãy nhập cuốn tiểu thuyết đầu tiên của bạn – điều này khá dễ dàng, nhưng sẽ mất nhiều thời gian. Vài tuần sau, bạn muốn viết thêm một thứ gì đó và quyết định lập trình lại máy, vì vậy cảm giác giống như đang chơi một ván cờ vậy. Sau đó, bạn quyết định viết một chương trình để lưu trữ bộ sưu tập ảnh của bạn. Mỗi chương trình hoạt động khác nhau đều có một số điểm tương đồng. Ví dụ: tất cả các chương trình cần đọc các phím bạn nhấn xuống trên bàn phím, lưu trữ chúng trong bộ nhớ và tìm lại chúng, đồng thời hiển thị các ký tự (hoặc hình ảnh) trên màn hình. Nếu bạn viết nhiều chương trình khác nhau, bạn sẽ thấy rằng các chương trình giống nhau ở một số hoạt động cơ bản. Đó là một chút lập trình, vậy tại sao không chỉ đơn giản là tập hợp tất cả các chương trình đó để chạy các chức năng cơ bản và sử dụng lại chúng một vài lần?

Lịch sử của hệ điều hành Windows của Microsoft trải qua nhiều thời kỳ

5. Cấu trúc điển hình của máy tính

Đó là cấu trúc cơ bản đằng sau một hệ điều hành: phần mềm chính trong máy tính (cần thiếtKiểm soát các tác vụ cơ bản ở đầu vào, đầu ra, lưu trữ và bộ xử lý. Bạn có thể nghĩ về một hệ điều hành như “nền tảng“của phần mềm trong máy tính trừ các chương trình khác (ứng dụng được gọi là) được xây dựng trên đầu trang của nó. Vì vậy, phần mềm xử lý văn bản và trò chơi cờ vua là hai ứng dụng khác nhau nhưng cả hai đều phải dựa vào hệ điều hành để thực hiện các bước nhập, xuất và nhiều bước khác. Hệ điều hành dựa trên các phần chương trình cơ bản trên máy tính được gọi là Hệ thống đầu vào / đầu ra cơ bản (Hệ thống đầu ra đầu vào cơ bản, BIOS), mối quan hệ giữa hệ điều hành phần mềm và hệ điều hành phần cứng. Không giống như hệ điều hành, hệ thống Input / Output cơ bản thường giống nhau, BIOS không khác nhau giữa các máy tùy theo cấu hình phần cứng và nó thường được viết bởi các nhà sản xuất phần cứng. BIOS không phải là phần cứng mà là phần mềm: nó là một chương trình bán vĩnh viễn được lưu trữ trên một trong những chip chính của máy tính – được gọi là phần sụn (phần sụn) (thường được thiết kế để được cập nhật thường xuyên).

Hệ điều hành có một lợi ích lớn khác. Những năm 1970 (và đầu những năm 1980), hầu như tất cả các máy tính đều khác nhau. Tất cả chúng đều chạy riêng với phần cứng độc đáo của riêng chúng (chip xử lý khác nhau, địa chỉ bộ nhớ, kích thước màn hình và phần còn lại). Các chương trình được viết riêng cho một máy (như Apple) thường không chạy trong các máy khác (như IBM) nếu không có bộ chuyển đổi nào được sử dụng. Đó là một vấn đề lớn đối với các lập trình viên vì nó có nghĩa là họ phải viết lại tất cả các chương trình của mình mỗi khi họ muốn sử dụng một máy tính khác. Hệ điều hành được hỗ trợ là gì? Nếu bạn đã có một hệ điều hành chuẩn và đã sửa đổi nó để nó có thể chạy trên bất kỳ máy nào, tất cả những gì bạn cần làm là viết ra các ứng dụng hoạt động trên các hệ điều hành đó. Và bất kỳ ứng dụng nào cũng có thể chạy trên máy tính. Tất nhiên, hệ điều hành đột phá này là Microsoft Windows do Bill Gates viết. (Điều quan trọng cần lưu ý là có những hệ điều hành trước đó).

Xem thêm: Học sử dụng máy tính cơ bản Bài 1 – Giới thiệu về máy tính

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *