2010/09/13

An ninh điện tử | Phụ lục A. Giải nghĩa máy điện toán

Hãy thử tưởng tượng trong tương lai sẽ có một thiết bị cá nhân, dạng một tài liệu hoặc thư viện cơ khí tư nhân. Nó cần một cái tên, và tạm thời ta có thể gọi nó là “memex”. Memex là một thiết bị khi sử dụng cá nhân ta có thể trữ toàn bộ sách vở, kỷ lục, và các mối liên hệ, và được cơ khí hóa nhằm gia tăng tốc độ truy cập cùng với tính linh hoạt. Đây là một người bạn hỗ trợ gắn bó mật thiết với bộ nhớ của con người.
Nó bao gồm một cái bàn làm việc, và có thể được vận hành từ xa, và là một bộ phận trang bị cho phép ta hoạt động. Ở trên cùng là những màn che trong suốt, để chiếu những tài liệu nhằm tạo ích lợi cho việc tham khảo chúng. Rồi đây sẽ có một bàn phím với những cái nút và cần gạt. Chung quy, ngoài những đặc điểm đó ra, nó không khác gì một chiếc bàn làm việc bình thường.


Lịch sử

Lý thuyết và phương trình toán học được dùng để chế tạo máy điện toán đã được thiết lập từ nhiều thế kỷ trước. Hệ nhị phân của số học (dùng ‘1’ và ‘0’ để thực hiện công thức số học) là phát minh của Gottfried Wilhem von Leibniz (1646-1716), người mà đồng thời đã cùng với Isaac Newton sáng chế phép tính. Charles Babbage cái tên lừng lẫy ấy đồng thời cũng là người sáng chế ra những phương thức tính toán khi xưa. Ông là người sáng tạo ra Cơ Cấu Phân Biệt và Phân Tích. Cơ Cấu Phân Tích sử dụng những tấm thẻ lỗ để đọc số nhập và số xuất, để làm sao cho sự tính toán vừa rồi có thể được giữ vào trong máy điện toán trong quá trình kế tiếp. Babbage miêu tả năm thành phần lôgic của cơ cấu này—thành phần dự trữ, thành phần máy cái, thành phần điều khiển, phần nhập và phần xuất (theo ngôn ngữ hiện đại: ổ cứng, đơn vị xử lý trung tâm (CPU), phần mềm, bàn phím/con chuột và màn hình.


George Scheutz, sau khi biết về Cơ Cấu Phân Biệt của Babbage, đã cùng con trai Edward chế tạo một phiên bản vi mô của nó. Đến năm 1853, họ đã chế tạo được một thiết bị có thể chế biến 15 chữ số và tính ra những khác biệt theo thứ tự số bốn. Cơ cấu của họ đã thắng giải vàng tại Triển Lãm Paris năm 1855, và họ đã bán nó cho Đài Thiên Văn Dudley ở Albany, New York, dùng để tính ra quỹ đạo của Hỏa Tinh. Một trong những nhà thương mại sử dụng những chiếc máy điện toán cơ khí đầu tiên là Cục Thống Kê dân số Hoa Kỳ. Họ đã sử dụng thiết bị thẻ lỗ được thiết kế bởi Herman Hollerith để lập bảng kê cho tổng điều tra năm 1890. Vào năm 1911, công ty của Hollerith đã sáp nhập với một đối thủ cạnh tranh nhằm tạo thành một tập đoàn mà vào năm 1924 đã trở thành IBM, International Business Machines.

Hiện nay

Máy điện toán cá nhân hiện đại đầu tiên được sử dụng có tên ‘Simon’ và được chế tạo bởi một số học sinh tại trường đại học Columbia. Tuy nó không được hữu dụng với tư cách một cơ cấu chế biến, nó đã trở thành nguồn cảm hứng cho những kiểu mẫu khác. Chiếc máy điện toán cá nhân thương mại đầu tiên là IMB 5150, được công bố vào năm 1981.

Không ai biết chính xác có bao nhiêu chiếc máy điện toán được sử dụng hiện nay. Theo cuộc họp giới báo chí năm 2002 do hãng tư vấn công nghệ cao Gartner Dataquest
tổ chức, “…một tỉ chiếc máy điện toán cá nhân đã được bán trên khắp toàn cầu.” Chưa kể con số này loại trừ các nhà tổ chức tư nhân, điện thoại di động, đồ điều khiển video game và một loạt những thiết bị đã trở nên quá quen thuộc trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Xe hơi và đèn giao thông hiện nay đang được vận hành bởi máy điện toán, cũng như máy bay và dự báo thời tiết. Máy điện toán phát ra và lưu trữ âm nhạc, kiểm tra chính tả cho dữ liệu và trù bị thức ăn. Một hiện tượng tương tự truyện khoa học viễn tưởng 60 năm về trước nay đã trở thành một phần quen thuộc trong cuộc sống.

Máy điện toán ngày một trở nên nhỏ và tiện nghi hơn (trong khi vẫn không ngừng hoạt động nhanh chóng hơn và lưu trữ được nhiều thông tin hơn). Những chiếc máy điện toán cá nhân bình quân có thể thực hiện một tỉ hoạt động trong vòng một giây và lưu trữ được nhiều dữ liệu không thua gì một thư viện.

Máy điện toán vận hành ra sao?

Dưới đây là phần mô tả (cùng với biểu đồ) về những thành phần chính yếu của một chiếc máy điện toán.

1/ Đơn vị năng lượng—dự trữ và điều chỉnh dòng điện được chuyển tới máy. Máy cầm tay cũng có một nguồn năng lượng dự trữ trong pin.

2/ CPU-Đơn vị xử lý trung tâm. Thực hiện những hoạt động của máy điện toán. Đây là một loạt những phương thức hoạt động toán học và lôgic được thực hiện ở một tốc độ cao. Một khi CPU bắt đầu nóng lên, nhiệt độ của nó cần phải được hạ xuống bởi một chiếc quạt. 

3/ Đĩa cứng—Đây là nơi lưu giữ những dữ liệu trong máy điện toán. Thường nó mang dạng một chiếc đĩa nam châm xoay chuyển. Thông thường ổ cứng rất nhạy cảm với từ trường, thành thử nó cần một vỏ bọc bảo vệ thật bền bỉ. 

4/ RAM – Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Đây là một đơn vị lưu trữ những dữ liệu bạn đang dùng tới. Khi bạn kích hoạt một chương trình, chẳng hạn như Microsoft Word, máy ví tính sẽ sao chép lại chương trình đó từ một chiếc đĩa cứng đến RAM. Khi bạn viết một tài liệu, nó cũng được lưu trữ trong RAM. Bằng cách lựa chọn ‘save’ dữ liệu này, bạn đã chuyển nó tới đĩa cứng.

5/ Bộ mạch chủ - Một phần toàn bộ của máy điện toán cho phép tất cả những thiết bị tiếp xúc với nhau.

6/ Card màn hình – chịu trách nhiệm trình bày thông tin trên màn ảnh.

7/ Card âm thanh – chịu trách nhiệm cho những âm thanh trong và ngoài máy.

8/ Card mạng – chịu trách nhiệm kết nối đường dây mạng. Chỉ cần mạng bạn đang dùng có Internet, bạn có thể lên mạng thoải mái.

9/ Modem – Nối đường dây mô hình điện thoại vào máy điện toán. Các thể loại gồm có ADSL và modem điện tử. Những thể loại này có thể được sử dụng để nối mạng với máy điện toán.

10/ Màn hình – trình bày trên màn ảnh thông tin đến từ máy điện toán.

11/ Bàn phím và con chuột – cho phép bạn nhập dữ liệu vào trong máy điện toán.




Bây giờ chúng ta sẽ nói tới chức năng vận hành của máy điện toán:

1 – Khi bạn kích hoạt một chương trình xử lý chữ và bắt đầu viết một tài liệu.

CPU --- tìm chương trình trong ổ cứng và chép nó vào trong RAM --- card màn hình trình bày chương trình trên màn ảnh ---  bạn bắt đầu viết tài liệu và chọn ‘save’ nó --- tài liệu được sao chép từ RAM tới ổ cứng

2 – Khi bạn kiểm tra và in ra email 

CPU ---  tìm chương trình duyệt web trong ổ cứng và chép nó vào trong RAM --- modem kết nối vi tính với www.riseup.net --- bạn đánh vào mật mã ---  email được trình bày trên màn ảnh ---  email được chép vào trong RAM --- bạn chọn ‘in ra’ --- bản mẹ tiếp xúc với máy in --- tài liệu đã được in

Lưu ý: email của bạn đã được sao vào trong máy vi tính, mặc dù bạn không chọn lựa ‘save’ nó. Giờ đây bạn đã có một bản sao trong RAM. Đây là cách vận hành thông thường của máy vi tính, và nó cần phải được lưu ý tới khi truy cập hệ thống an toàn của máy (tham khảo những chương “An Toàn Windows’ và ‘Dự trữ dữ liệu, Phá hủy và Lấy lại’).

Một chiếc máy vi tính đòi hỏi phải có tốc độ và lưu lượng. Sau đây là hướng dẫn sơ bộ về các đơn vị đo lường tốc độ và lưu lượng của máy vi tính: 

Ví dụ như ký tự ‘A’ đòi hỏi 1 byte lưu lượng.

8 bits = 1 byte (B)
1024 bytes = 1 kilobyte (kB)
1024 kilobytes = 1 megabyte (MB)
1024 megabytes = 1 gigabyte (GB)
1024 gigabytes = 1 terabyte (TB)

Lưu ý: đơn vị đo 1024 là kết quả của sự tính toán từ hệ số của 2. Quy định toán học này thật sự cần thiết cho một hệ thống kỹ thuật.

Cứ coi như mỗi một hoạt động vi tính một giây được gọi là hertz,

1000 hertz = 1 kilohertz (kHz)
1000 kilohertz = 1 megahertz (MHz)
1000 megahertz = 1 gigahertz (GHz)

Vậy thì một chiếc máy vi tính với tốc độ 1.3GHz/giây có thể thực hiện 1,300,000,000 hoạt động mỗi giây. Chỉ với điều này thôi chiếc máy vi tính của ta đã nhanh hơn ‘Simon’ rất nhiều.

Các Hệ Thống Vận Hành Trong Máy Điện toán (Operating System)

Tất cả các máy điện toán đều cần những sự chỉ dẫn để làm việc. Những nguồn chỉ dẫn chính, nhịp cầu nối những tất cả những bộ phận của máy điện toán, các chương trình ứng dụng và chúng ta - người sử dụng – là một hệ điều hành (operating system, OS).

Bạn có thể đã nghe đếnWindows, là hệ điều hành thông dụng nhất, được sản xuất bởi Microsoft. Sự phổ thông của nó là kết quả của của những cửa sổ hình ảnh dể hiểu, những giao kèo thành công với những nhà sản xuất máy điện toán và những chiến lược tiếp thị quyết liệt.

Nhiều phiên bản Windows đã được sản xuất. Khi bạn mua một máy điện toán, Windows có thể đã được cài sẵn trong máy rồi. Hệ điều hành Windows không miễn phí cho nên bạn phải có một giấy phép xử dụng. Đây không phải là trường hợp của mọi máy điện toán: rất nhiều máy có những phiên bản Windows ‘đánh cắp’ một cách bất hợp pháp. Nhiều người sử dụng máy điện toán và dân chuyên nghiệp không thích Windows vì các chiến lược tiếp thị của nó, những ứng dụng không hoàn hảo và việc độc quyền thị trường. Một số những người này cố khám phá những nhược điểm trong hệ điều hành hoặc là cảnh báo Microsoft để sửa sai hoặc tạo ra virus, lợi dụng vào những điểm sơ hở này, làm hư hỏng các dữ kiện trên máy điện toán và làm máy bị nhiểm virus.

Có nhiều cách khác nhau để thay thế cho hệ điều hành Windows. Thí dụ, công ty Apple có hệ điều hành riêng của nó. Rồi còn có Linux, là một hệ  điều  hành miễn phí mà đã trở nên rất thông dụng nhờ vào sự phân phối rộng rãi của nó trên Internet.

Linux được lập trình bởi rất nhiều người khác nhau  mà không được trả lương bởi bất cứ công ty nào. Một sản phẩm của việc tham gia tình nguyện bởi nhiều chuyên viên, nó được phát hành miễn phí. Rất nhiều phiên bản khác nhau (gồm cả ngôn ngữ khác nhau) của Linux đã được đưa ra thị trường, và phần lớn là miễn phí. Phiên bản thông dụng nhất và cũng được tranh luận là dễ sử dụng nhất là Ubuntu.

Phần mềm - Phần mềm sở hữu đối lại với phần mềm miễn phí

Một chương trình ứng dụng được xem như sở hữu trí tuệ của người tạo ra nó (giống như một quyển sách hay một chuyện phim) Một giấy phép để sử dụng nó được bán chung với một mật mã (password). Việc đánh cắp phần mềm, xâm nhập mật mã hay chỉ đơn giản như sử dụng phần mềm không có bản quyền, đã xảy ra rất nhiều trên thế giới. Rất nhiều chính phủ đã đưa ra luật lệ bảo vệ các chương trình phần mềm dưới đạo luật về quyền sở hữu trí tuệ. Những hình phạt nặng nề được đưa ra cho những cá nhân và các tổ chức bị bắt quả tang sử dụng các phần mềm không có bản quyền.

Không phải mọi chương trình ứng dụng đều có sự giới hạn của bản quyền như được nói ở trên. Chỉ vì bạn có thể tình nguyện dành thời gian và khả năng cho một mục đích không có lời hay nhân đạo nào đó, vài người viết phần mềm rồi phân phát một cách miễn phí. Loại phần mềm này thường được viết sử dụng mã nguồn mở. Điều này có nghĩa là phần mềm ứng dụng được công khai cho mọi người khám xét, sửa đổi và cải thiện. Những người tình nguyện phiên dịch phần mềm này thành ngôn ngữ của họ và tung ra không lấy tiền. Loại phần mềm này được mô tả như là FOSS - Phần Mềm Mã Nguồn Mở Và Miễn Phí . Bạn có thể tìm được rất nhiều loại phầm mềm này trên thị trường.

nghiệp mà bạn đang liên lạc thành một sản phẩm độc nhất. Điều này có thể không phải là việc dể dàng, nhưng nếu bạn quan tâm đến sự hợp pháp của phần mềm của bạn, bạn nên lưu ý đến việc tránh xa các sản phẩm của Microsoft, nếu không thì phải mua bản quyền của họ.

No comments:

Post a Comment