Tìm hiểu quá trình xử lý thông tin trên máy tính

Hầu hết chúng ta đều nghe về máy tính, và những người sử dụng nó đều hiểu máy tính là một công cụ xử lý thông tin. Nhưng để hiểu sâu hơn và chi tiết hơn thì thường phải học thông qua vài khóa về kỹ thuật máy tính. Bài viết này xin sơ lược những thuật ngữ cơ bản để mọi người đều có thể hiểu được. Về cơ bản, quá trình xử lý thông tin trên máy tính cũng tương tự quá trình xử lý thông tin của con người, thông qua có 4 giai đoạn chính.

- Nhận thông tin (receive input): thu nhận thông tin từ thế giới bên ngoài vào máy tính. Bản chất đây là quá trình chuyển đổi các thông tin ở thế giới thực sang dạng biểu diễn thông tin mà máy tính hiểu được thông qua các thiết bị đầu vào.

- Xử lý thông tin (process information): biến đổi, phân tích, tổng hợp,... những thông tin ban đầu để có được những thông tin mong muốn.

- Xuất thông tin (produce output) : đưa các thông tin kết quả (đã qua xử lý) trở lại thế giới bên ngoài. Ðây là quá trình ngược lại với quá trình ban đầu, máy tính sẽ chuyển đổi các thông tin trong máy tính sang dạng thông tin ở thế giới thực thông qua các thiết bị đầu ra.

- Lưu trữ thông tin (store information): ghi nhớ lại các thông tin đã được ghi nhận để có thể đem ra sử dụng trong những lần xử lý về sau.

1429jpg_53645b0d12f3dc01015e.jpgKhái niệm xử lý thông tinNhư vậy, để đáp ứng 4 thao tác đó thì một máy tính thông thường cũng gồm bốn thành phần hợp thành, mỗi thành phần có một chức năng riêng, đó là:

- Thiếp bị nhập (input device): thực hiện thao tác đưa dữ liệu từ thế giới bên ngoài vào, thường là bàn phím và chuột, nhưng cũng có thể là các loại thiết bị khác mà có chức năng tương tự.

- Thiết vị xử lý: là một hay nhiều đơn vị xử lý trung tâm CPU thực hiện thao tác xử lý, tính toán các kết quả, điều hành hoạt động tính toán-xử lý của máy tính, có thể xem vai trò của CPU trong máy tính như vai trò bộ não của con người.

1429jpg_14a00f4af9bd066b3248.jpgMáy tính xử lý thông tin- Thiết bị xuất (output device): thực hiện thao tác đưa thông tin ra ngoài máy tính, như màn hình, máy in, loa…

- Thiết bị lưu trữ (storage devices): được dùng để cất giữ thông tin. Lưu trữ sơ cấp (primary memory) là bộ nhớ trong của máy tính lưu trữ các tập lệnh của chương trình, các thông tin dữ liệu sẵn sàng theo yêu cầu của CPU, chủ yếu là ROM và RAM. Lưu trữ thứ cấp (secondary storage) là cách lưu trữ đơn thuần với mục đích cất giữ dữ liệu, thường dùng các thiết bị ổ cứng, đĩa CD, USB...

* Đơn vị xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) là một mạch xử lý dữ liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một vi mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transitors trên một bảng mạch nhỏ. Phần lớn người dùng không biết và cũng không cần thiết biết đến mạch gì trong CPU. Một CPU có thể thi hành hàng triệu lệnh mỗi giây, và như vậy, trong một CPU tiêu chuẩn phải có nhiều thành phần phức tạp với các chức năng khác nhau hoạt động nhịp nhàng với nhau để hoàn thành các tập lệnh chương trình. Những nhà sản xuất vi xử lý luôn phát triển các kỹ thuật nhằm tăng tốc độ xử lý cho CPU. 1429jpg_5a8c79e1061faf1307d0.jpgMột bộ nhớ ẩn (cache memory) nhỏ và tốc độ cao đặt ngay bên trong bộ xử lý và nối trực tiếp với mạch xử lý để lưu trữ các lệnh chuẩn bị được thực hiện, hay các lệnh thường xuyên được dùng để sẵn sàng cho CPU. Bộ nhớ này chỉ do bộ xử lý kiểm soát, người sử dụng không thể thâm nhập được, nhằm phục vụ cho việc tăng tốc độ tính toán của bộ xử lý. Công việc chính của CPU là thi hành các mã lệnh của chương trình, nhưng xét cho cùng thì CPU chỉ có khả năng giải quyết một ít phần dữ liệuPhần còn lại của dữ liệu được đọc vào một chỗ nào đó để lưu giữ lại sẵn sàng cho CPU xử lý. Và RAM hay bộ nhớ chính sẽ nhận nhiệm vụ này.

* Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (Random Access Memory - RAM) là loại thiết bị lưu trữ sơ cấp. Chip RAM gồm nhiều mạch điện tử có chức năng lưu trữ các lệnh và dữ liệu chương trình một cách tạm thời. Chính thuật ngữ truy cập ngẫu nhiên cũng cho thấy tính chất của loại bộ nhớ này. Mỗi vị trí lưu trữ trong RAM đều có thể truy cập trực tiếp, nhờ đó các thao tác truy tìm và cất trữ có thể thực hiện rất nhanh. Nội dung lưu trữ trong RAM là không cố định, có nghĩa phải luôn có nguồn nuôi để lưu trữ nội dung thông tin đó, mất điện là mất tất cả dữ liệu.

* Còn loại bộ nhớ cố định, gọi là bộ nhớ chỉ đọc (Read Only Memory - ROM) vẫn duy trì nội dung nhớ khi không có điện, nhờ đó người ta dùng ROM để chứa loại chương trình không thay đổi (BIOS). Ngoài ra còn một số loại bộ nhớ khác nữa trong máy tính.

Quá trình xử lý thông tin trên CPU/Bộ nhớ

1429jpg_9a106f7502084f74cb18.jpg

Khi khởi động máy tính, như được lập trình, CPU tự động đọc thông tin lưu trong ROM và thi hành. Các lệnh cần thực hiện nào đã nạp vào bộ nhớ thì CPU có khả năng thực hiện chúng. Sau đó CPU đọc đến thông tin trên đĩa khởi động (ổ cứng, CD, USB) và nạp các thông tin hệ điều hành trên đĩa vào RAM. Các thông tin lưu trên RAM ở các tế bào nhớ nằm sẵn trong RAM nên CPU có thể thực hiện các tác vụ tiếp theo.

(tổng hợp)

Đăng nhập để bình luận
Đang tải thêm ... The comment will be refreshed after 00:00.

Hãy là người đầu tin bình luận về bài viết này!