Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY TÍNH Chƣơng này trình bày những khái niệm cơ bản về máy tính; phân biệt đặc điểm của các loại máy tính desktop, laptop, server, thiết bị di động; phân biệt các hệ điều hành trên máy PC, máy Mac, Tablet; giới thiệu về ứng dụng desktop, ứng dụng web - là xu thế của ứng dụng trên nền điện toán đám mây. Học xong chƣơng này, ngƣời học có khả năng: - Phân biệt đƣợc phần cứng và phần mềm máy tính, - Phân biệt đƣợc các loại máy tính và trƣờng hợp sử dụng phù hợp, - Trình bày đƣợc đặc điểm cơ bản của các hệ điều hành trên máy tính Desktop và trên thiết bị di động, - Trình bày đƣợc về điện toán đám mây, các dịch vụ và ứng dụng. MÁY TÍNH Là thiết bị điện tử xử lý thông tin, máy tính có khả năng lƣu trữ, rút trích và xử lý dữ liệu. Có thể dùng máy tính để nhập văn bản (Documents), gửi thƣ điện tử (Email), chơi trò chơi hoặc duyệt Web (Browse the Web).
Máy tính còn có thể đƣợc dùng để xử lý bảng tính (spreadsheets), soạn bài thuyết trình (presentations) hoặc biên tập video. Phần cứng và phần mềm Phần cứng (Hardware) là các thiết bị vật lý tạo ra máy tính điện tử. Các thành phần phần cứng máy tính bao gồm hộp máy (case), board mạch chủ (mainboard), các card mở rộng, đầu nối,… Hình 1.1: Board mạch chủ 9 Phần mềm (Software): chƣơng trình điều khiển phần cứng. Tùy theo mức độ điều khiển, phần mềm còn đƣợc phân chia thành ba nhóm: - Phần mềm hệ thống (System software): các loại phần mềm không thể thiếu đƣợc đối với hoạt động của máy tính.
Ví dụ nhƣ các hệ điều hành (Operating System) DOS, Windows, Linux, Mac OS; các chƣơng trình điều khiển thiết bị (Device Drivers);… - Phần mềm lập trình (Programming Software): các loại phần mềm cung cấp môi trƣờng soạn thảo (Edit), biên dịch (Compile), gỡ rối (Debug),… phục vụ cho phát triển chƣơng trình. - Phần mềm ứng dụng (Application Software): các loại phần mềm đƣợc phát triển để phục vụ đa dạng nhu cầu xử lý bằng máy tính. Các loại máy tính So với các thế hệ đầu tiên, máy tính hiện nay đƣợc chế tạo rất đa dạng, từ các máy tính lớn (Mainframe), các siêu máy tính (Supercomputer) sử dụng trong các phòng thí nghiệm, máy tính trung bình (Minicomputer) đến máy tính cá nhân (Personal Computer – PC). Phần này trình bày về các loại máy tính phổ biến 1.
Desktop Là loại máy tính đƣợc sử dụng phổ biến trong gia đình, trƣờng học, cơ quan, thƣ viện,… Máy tính Desktop là loại để bàn và đƣợc chế tạo với một số kích cỡ khác nhau nhƣ: Desktop, Mini Tower, Midi Tower, Big Tower. Để tiết kiệm không gian đặt máy, một số hãng còn thiết kế các loại máy tính desktop low-profile. Máy tính desktop đƣợc thiết kế để có thể dễ dàng nâng cấp (easy to upgrade) nhƣ thay loại CPU nhanh hơn, gắn thêm RAM, gắn thêm hoặc nâng cáp dung lƣợng đĩa cứng HDD; hoặc mở rộng (expand) bằng cách gắn thêm thiết bị nhƣ gắn thêm card đồ họa (graphics card), card âm thanh (sound card)… theo nhu cầu. Laptop Là loại máy tính cá nhân phục vụ nhu cầu tính toán di động của ngƣời sử dụng.
Laptop, hay còn gọi là notebook, đƣợc cung cấp năng lƣợng bằng nguồn xoay chiều hoặc Pin để có thể đƣợc sử dụng mọi lúc, mọi nơi. Vì đƣợc thiết kế nhỏ gọn nên khả năng nâng cấp hoặc mở rộng của laptop rất hạn chế. Tablet Là loại máy tính cầm tay (handheld) có tính cơ động cao hơn laptop. Thay vì sử dụng bàn phím (keyboard) và bàn rê chuột (touchpad), tablet sử dụng màn hình cảm ứng.
Tablet hoàn toàn có thể thay thế laptop, tiện lợi khi ngƣời sử dụng chỉ có nhu cầu chơi game giải trí, E-mail, duyệt Web, tham gia mạng xã hội, xem phim, nghe nhạc online. Ipad, Galaxy Tab, Blackberry Playbook là ví dụ điển hình của các máy Tablet. Server Là máy tính cung cấp dịch vụ cho các máy tính khác trên hệ thống mạng. Server có nhiều loại nhƣ File server, Print server, Web server, Mail server,…, tùy thuộc loại dịch vụ cung cấp.
Để có thể cung cấp dịch vụ, server thƣờng là máy tính có cấu hình mạnh hoặc đƣợc thiết kế đặc biệt để làm server. Các loại máy tính khác Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông, nhiều thiết bị dân dụng và công nghiệp cũng có thể là những máy tính chuyên dụng (specialized computers). Ví dụ: 11 - Điện thoại di động (mobile phones): Nhiều loại điện thoại di động hiện nay có thể thực hiện chức năng của máy tính nhƣ văn phòng, duyệt Web, E-mail… Smartphones là ví dụ điển hình. - Game console: loại máy tính đặc biệt đƣợc thiết kế để chơi video game.
- TV: Nhiều loại TV hiện nay (Smart TV/Internet TV) có ứng dụng nhƣ máy tính nhƣ facebook, skype, twitter… để ngƣời sử dụng có thể trải nghiệm các ứng dụng máy tính ngay trên TV. Máy PC và máy Mac Trên thị trƣờng hiện nay, có hai dòng máy tính cá nhân chính: PC và Mac. PC: dòng máy tính cá nhân đƣợc giới thiệu bởi IBM từ năm 1981. Do đƣợc tiếp thị tốt, IBM PC trở thành tiêu chuẩn cho các nhà sản xuất máy tính.
Các máy tính PC do hãng khác sản xuất còn đƣợc gọi là tƣơng thích IBM PC (IBM PC Compatible). Các công ty sản xuất PC nổi tiếng trên thế giới gồm Lenovo, HP, Dell, Acer, Asus,… Đây là dòng máy phổ biến nhất,hệ điều hành sử dụng là MS Windows. Mac: Dòng máy tính cá nhân đƣợc giới thiệu bởi Macintosh từ năm 1984. Mac là loại máy tính cá nhân đầu tiên sử dụng giao diện đồ họa GUI.
Tất cả các máy Mac đƣợc sản xuất và phân phối bởi duy nhất Apple, hệ điều hành sử dụng là Mac OS X. (a) Máy tính PC (b) Máy tính Mac Hình 1.4: Máy PC và Mac 2. HỆ ĐIỀU HÀNH 2. Giới thiệu Hệ điều hành là phần mềm quan trọng nhất trên máy tính, nó điều khiển hoạt động của bộ vi xử lý (CPU – Central Processing Unit), bộ nhớ 12 (memory), thiết bị lƣu trữ (storage), tiến trình (process) và hoạt động của tất cả các phần mềm khác.
Hệ điều hành cho phép ngƣời dùng giao tiếp với máy tính. Các loại hệ điều hành Ba loại hệ điều hành phổ biến nhất sử dụng trên máy tính cá nhân là MS Windows, Apple Mac OS X và Linux.5: Biểu tượng của ba loại hệ điều hành phổ biến nhất Trƣớc đây, các HĐH sử dụng giao diện dòng lệnh (command-line interface) để giao tiếp với ngƣời sử dụng. Để ra lệnh, ngƣời sử dụng phải nhập lệnh bằng bàn phím, kết quả thực hiện lệnh xuất hiện trên màn hình. Nhƣ vậy, để có thể điều khiển máy tính, ngƣời sử dụng phải thuộc các lệnh để có thể ra lệnh.
Thiết kế này thiếu thân thiện và làm hạn chế số lƣợng ngƣời dùng muốn sử dụng máy tính. Hiện nay, các hệ điều hành sử dụng giao diện đồ họa để giao tiếp với ngƣời sử dụng. GUI bao gồm các biểu tƣợng (icon), nút lệnh (button), trình đơn (menu) và cho phép ngƣời dùng tƣơng tác. Mỗi HĐH có một giao diện khác nhau, tuy nhiên tất cả đều đƣợc thiết kế thân thiện (user-friendly), dễ sử dụng (easy to use) và hƣớng ngƣời dùng (user-oriented).
Tuy đồ họa là giao diện chính, các HĐH vẫn duy trì cách giao tiếp dòng lệnh. Giao tiếp này phù hợp đối với những ngƣời dùng chuyên nghiệp hoặc những ngƣời quản trị máy tính (administrator) muốn can thiệp sâu vào hệ thống.6: Windows desktop Hình 1.7: Mac OS X desktop 2. Hệ điều hành Microsoft Windows Hệ điều hành Windows đƣợc Microsoft phát triển từ giữa những năm 80, những phiên bản gần đây nhất là Windows Vista (2007), Windows 7 (2009) và Windows 8 (2012). Hệ điều hành Windows đƣợc cài sẵn trên hầu hết các máy PC mới hiện nay làm cho Windows là hệ điều hành phổ biến nhất trên thế giới.
14 Một phiên bản của Windows thƣờng đƣợc phát hành với nhiều edition hƣớng đến các đối tƣợng sử dụng khác nhau, ví dụ nhƣ Home Premium, Professional, Ultimate, Enterprise,… 2. Hệ điều hành Mac OS X Mac OS là một dòng hệ điều hành phát triển bởi Công ty Apple. Hệ điều hành này đƣợc cài sẵn trên tất cả các máy tính sản xuất bởi Apple. Các phiên bản mới nhất,có tên gọi OS X, gồm các phiên bản Yosemite (2014), Mavericks (2013), Mountain Lion (2012), Lion (2011) và Snow Leopard (2009).
Apple cũng phát hành một phiên bản Mac OS X Server đƣợc thiết kế chạy trên các Server. Theo số liệu công bố từ StatCounter Global Stats, tỉ lệ ngƣời dùng sử dụng hệ điều hành Mac OS X chỉ chiếm 9.5% so với 95% ngƣời dùng Windows trên toàn thế giới. Một trong những lý do là máy Mac có khuynh hƣớng đắt hơn nhiều so với máy tính Windows. Tuy nhiên, máy Mac hƣớng đến ngƣời dùng đòi hỏi máy có chất lƣợng tốt và trải nghiệm hệ điều hành tốt hơn của Mac OS X.8: Giao diện của Mac OS X 2.
Hệ điều hành Linux Linux là một họ các hệ điều hành mã nguồn mở, có thể đƣợc phát hành và phân phối bởi bất kỳ cá nhân nào trên thế giới. Điều này khác với các hệ điều hành là sản phẩm sở hữu riêng (proprietary) nhƣ Windows hoặc Mac OS của Microsoft và Apple. 15 Ƣu điểm của Linux là miễn phí và có nhiều bản phân phối (distribution) để ngƣời sử dụng chọn lựa. Mỗi bản phân phối có giao diện khác nhau.
Các bản phân phối phổ biến là Ubuntu, Mint và Fedora. Linux đƣợc đặt tên theo tên của tác giả Linus Torvalds, ngƣời đã giới thiệu nhân Linux (linux kernel) vào năm 1991. Nhân là hệ thống phần mềm lõi của một hệ điều hành. Theo số liệu công bố từ StatCounter Global Stats (thời điểm tháng 9 năm 2014), tỉ lệ ngƣời dùng sử dụng hệ điều hành Linux chỉ chiếm khoảng 2% thị trƣờng HĐH trên toàn thế giới.
Tỷ lệ ngƣời dùng thấp nhƣ vậy nhƣng hầu hết server đều sử dụng linux vì tính dễ cấu hình và quản trị linh hoạt.9: Giao diện desktop của Ubuntu 2. Hệ điều hành cho thiết bị di động Các HĐH trình bày ở phần trên đƣợc thiết kế chạy trên các máy tính desktop hoặc laptop. Các thiết bị di động nhƣ điện thoại (phone), máy tính bảng (tablet), máy nghe nhạc MP3 (MP3 player) là các thiết bị khác hoàn toàn vì nhỏ nhẹ về mặt vật lý, tài nguyên phần cứng cũng hạn chế hơn nhiều so với các máy tính desktop và laptop. Vì vậy, cần có các hệ điều hành đƣợc thiết kế riêng để chạy trên thiết bị di động.