slide bài giảng lập trình hợp ngữ đại học bách khoa

LẬP TRÌNH HỢP NGỮ
Ngôn ngữ lập trình
•
Ngôn ngữ lập trình
–
Phương tiện để viết chương trình cho máy tính
–
Hàng trăm ngôn ngữ lập trình khác nhau
–
Những quy định về cú pháp (syntax) & ngữ nghĩa
(semantic)
–
Máy tính có thể hiểu được
•
Phân chia làm 3 nhóm chính
–
Ngôn ngữ máy - Machine languages
•
Ngôn ngữ duy nhất của máy tính - CPU
–
Hợp ngữ - Assembly languages
–
Ngôn ngữ cấp cao - High-level languages
Ngôn ngữ máy - Machine languages
•
Ngôn ngữ duy nhất được máy tính (CPU) hiểu
trực tiếp.
•
Được xác định bởi tập lệnh của CPU
–
Phụ thuộc vào máy tính cụ thể

–
Dạng nhị phân {0,1}*
–
Rất khó đọc hiểu
–
Khó có khả năng viết chương trình trực tiếp
•
Khó nhớ hàng chục ngàn lệnh dạng {0,1}*
•
Rất khó xác định & sửa lỗi
•
Không được sử dụng trong thực tế để viết
chương trình
•
Nền tảng xây dựng hợp ngữ
Hợp ngữ - Assembly Languages
•
Sử dụng các từ khóa tiếng Anh cho các lệnh hay
nhóm lệnh của mã máy.
•
Được dịch sang mã máy khi thực hiện
•
Chuyển đỗi nhanh chóng
•
Dễ đọc và dễ hiểu hơn
•
Vẫn tương đối khó sử dụng do
–
Các lệnh còn đơn giản nên phải dùng nhiều lệnh.
–

Chưa có những cấu trúc điều khiển thuận tiện
–
Khả năng tìm và sửa lỗi cũng chưa thuận tiện.
•
Nền tảng xây dựng các ngôn ngữ cấp cao
Ngôn ngữ cấp cao
•
Một câu lệnh diễn tả nhiều động thái
•
Có cấu trúc ngày càng giống ngôn ngữ tự
nhiên (tiếng Anh)
•
Được dịch sang assembly hay mã máy bằng
các chương trình dịch trước khi thực thi.
–
Source code & Executed code
•
Được phân làm nhiều lớp
–
Lập trình goto
–
Lập trình cấu trúc – Structured
–
Lập trình hướng đối tượng – Object Oriented
–
Các dạng khác
Học ngôn ngữ lập trình
•
Học ngữ pháp
–

Quy tắc ngữ pháp
–
Từ vựng
–
Cấu trúc câu
•
Ngữ nghĩa của các lệnh
•
Các “thành ngữ”
•
Học ngôn ngữ lập trình VS. Học ngôn ngữ tự nhiên
–
Quy tắc ngữ pháp đơn giản
–
Từ vựng ít, tự quy định
–
Cấu trúc câu đơn giản
•
Hạn chế và khó khăn của sử dụng ngôn ngữ lập trình.
Chương trình dịch
•
Dùng để dịch từ một ngôn ngữ lập trình này sang ngôn ngữ
lập trình khác
•
Mục tiêu cuối cùng là dịch sang mã máy để có được executed
code –> chương trình thực thi
•
Phân loại:
–
Intepreter – thông dịch

–
Compiler – biên dịch
–
Intepreter vs. Compiler
•
Công cụ phát triển – Integrated Development Environment (IDE)
–
Soạn thảo
–
Dịch và sửa lỗi chương trình
–
Chạy thử và sửa lỗi
Một số khái niệm khác
•
Lỗi và sửa lỗi
–
Syntax error – lỗi ngữ pháp
–
Semantic error- lỗi ngữ nghĩa
–
Runtime error - Lỗi thực thi
•
Debug – Tìm và sửa lỗi
•
Dữ liệu, kiểu dữ liệu
–
Các kiểu dữ liệu cơ bản
•
integer, long, character, byte, ….
•

Real (double, float)
•
Kiểu khác: string
–
Kiểu dữ liệu có cấu trúc: array, string, record,
•
Biến (Variable) & Hằng (Constant)
•
Giải thuật: khái niệm, công cụ biểu diễn
•
Flow chart – lưu đồ
Cấu trúc điều khiển cơ bản
If <condition> then Statement;
If <condition> then Statement 1
else Statement 2;
Case <Value> of
value 1 : Statement 1;
………
value n : Statement n;
else : Statement 0
end;
While <condition> do Statement;
Repeat Statement until <condition>;
For counter=start value to end value do Statement;
For counter=start value downto end value do Statement
Chu kỳ sống của phần mềm
•
Thu thập yêu cầu
•
Phân tích thiết kế

•
Phát triển chương trình - codeing
–
Xác định giải thuật
–
Viết code và dịch thử , hiệu chỉnh các lỗi syntax
•
Thử nghiệm - Testing
–
Chạy thử với các dữ liệu mẫu để kiểm tra lỗi semantic
và runtime
•
Vận hành và bảo trì
•
Phát triển theo yêu cầu
Một số ngôn ngữ lập trình
•
Lập trình goto
–
Assembly
–
Basic
•
Lập trình cấu trúc
–
Pascal, C
–
Foxpro
•
Lập trình hướng đối tượng

–
Java, C++, Object Pascal,…
•
Khác
–
Prolog, LISP, Visual basic (VB), VC++, J++, Delphi, ASP, PHP,
–
Visual studio .NET: VB.NET, ASP.NET, C++.NET, C#
Lập trình hợp ngữ
•
Một chương trình hợp ngữ bao gồm một loạt
các mệnh đề ( statement) được viết liên tiếp
nhau , mỗi mệnh đề được viết trên 1 dòng
•
Một mệnh đề có thể là :
–
một lệnh ( instruction) : được trình biên dịch
( Assembler =ASM) chuyển thành mã máy.
–
một chỉ dẫn của Assembler ( Assembler directive) :
ASM không chuyển thành mã máy
Trường Tên ( Name Field)
•
Trường tên được dùng cho nhãn lệnh , tên thủ
tục và tên biến . ASM sẽ chuyển tên thành địa
chỉ bộ nhớ .
•
Tên có thể dài từ 1 đến 31 ký tự . Trong tên
chứa các ký tự từ a-z , các số và các ký tự đặc
biệt sau : ? ,@ , _ , $ và dấu .

•
Không được phép có ký tự trống trong phần
tên. Nếu trong tên có ký tự thì nó phải là ký tự
đầu tiên.
•
Tên không được bắt đầu bằng một số.
ASM không phân biệt giữa ký tự viết thường và
viết hoa .
Phân biệt
Tên hợp lệ Tên không hợp lệ
COUNTER1 TWO WORDS
@CHARACTER 2ABC
SUM_OF_DIGITS A45.28
DONE? YOU&ME
.TEST ADD-REPEAT
Các kiểu số liệu trong chương trình hợp
ngữ
•
Các số
•
Các ký tự
•
Các biến ( variables)
Các số
•
Một số nhị phân là một dãy các bit 0 và 1 và 2
phải kết thúc bằng h hoặc H
Ví dụ: 10111b, 11111b
•
Một số thập phân là một dãy các chữ só thập

phân và kết thúc bởi d hoặc D ( có thể không
cần)
Ví dụ: 64223, -2183d
•
Một số hex phải bắt đầu bởi 1 chữ số thập phân
và phải kết thúc bởi h hoặc H
Ví dụ: 183Dh, 1AC0h, 0FFFFH
Các ký tự
•
Ký tự và một chuỗi các ký tự phải được đóng
giữa 2 dấu ngoặc đơn hoặc hai dấu ngoặc kép .
Ví dụ: ‘ A ’ và “ HELLO ” .
•
Các ký tự đều được chuyển thành mã ASCII bởi
ASM . Do đó trong một chương trình ASM sẽ
xem khai báo ‘A’ và 41h ( mã ASCII của A) là
giống nhau
Các biến ( variables)
Trong ASM biến đóng vai trò như trong ngôn ngữ
cấp cao. Mỗi biến có một loại dữ liệu và nó được
gán một địa chỉ bộ nhớ sau khi dịch chương trình
PSEUDO-OP STANDS FOR

DB define byte
DW define word ( doublebyte)
DD define doubeword ( 2 từ liên tiếp)
DQ define quadword ( 4 từ liên tiếp )
DT define tenbytes ( 10 bytes liên tiếp)
Chuỗi các ký tự ( character strings)
•

Một mảng các mã ASCII có thể được định nghĩa bằng một chuỗi
các ký tự
Ví dụ :
LETTERS DW 41h, 42h, 43h
↔
LETTERS DW ‘ABC ’
•
Bên trong một chuỗi , ASM sẽ phân biệt chữ hoa và chữ thường .
Vì vậy chuỗi ‘abc’ sẽ được chuyển thành 3 bytes : 61h ,62h và
63h.
•
Trong ASM cũng có thể tổ hợp các ký tự và các số trong một định
nghĩa .
Ví dụ :
MSG DB ‘HELLO’, 0AH, 0DH, ‘$’
↔
MSG DB 48H, 45H, 4CH, 4Ch, 4FH, 0AH, 0DH, 24H
Các hằng ( constants)
•
Trong một chương trình các hằng có thể được đặt tên nhờ chỉ
dẫn EQU (equates) .
Cú pháp của EQU là : NAME EQUconstant
Ví dụ : LF EQU0AH
•
Cũng có thể dùng EQU để định nghĩa một chuỗi:
Ví dụ: PROMPT EQU ‘TYPE YOUR NAME ’
Sau khi có khai báo này, thay cho
MSG DB ‘TYPE YOUR NAME ’
↔
MSG DB PROMPT

Các lệnh cơ bản
•
MOV
•
XCHG
•
ADD
•
SUB
•
INC
•
DEC
•
NEG
Cấu trúc của một chương trình hợp ngữ
•
Một chương trình ngôn ngữ máy bao gồm :
–
Mã ( code)
–
Số liệu ( data)
–
Ngăn xếp (stack )
•
Mỗi một phần chiếm một đoạn bộ nhớ . Mỗi
một đoạn chương trình là được chuyển
thành một đoạn bộ nhớ bởi ASM .
Các kiểu bộ nhớ ( memory models)
•

Độ lớn của mã và số liệu trong một chương
trình được quy định bởi chỉ dẫn MODEL
nhằm xác định kiểu bộ nhớ dùng với
chương trình . Cú pháp của chỉ dẫn MODEL
như sau :
.MODEL memory_model
Đoạn số liệu
•
Đoạn số liệu của chương trình chứa các khai báo biến, khai báo
hằng Để bắt đầu đoạn số liệu chúng ta dùng chỉ dẫn DATA với
cú pháp như sau :
.DATA
;khai báo tên các biến, hằng và mảng
Ví dụ :
.DATA
WORD1 DW 2
WORD2 DW 5
MSG DB ‘THIS IS A MESSAGE ’
MASK EQU 10010010B
Đoạn ngăn xếp
•
Mục đích của việc khai báo đoạn ngăn xếp là
dành một vùng nhớ (vùng stack) để lưu trữ cho
stack.
Cú pháp của lệnh như sau : .STACK size
•
Nếu không khai báo size thì 1KB được dành cho
vùng stack .
.STACK 100h ; dành 256 bytes cho vùng stack