Bài giảng Nhập môn Tin học: Chương 3 - Từ Thị Xuân Hiền

8/9/18

Chương
3: Ngôn ngữ máy
1

(Computer languages)


8/9/18
2

Phân loại ngôn ngữ máy
• Machine language
• Assembly language
• High-level language


8/9/18
3

Ngôn ngữ máy - Machine language
• Là ngôn ngữ duy nhất mà bộ vi xử lý nhận biết và thực hiện trực tiếp không cần sử
dụng chương trình dịch.
• Thường được viết dưới dạng chuỗi các bit nhị phân 0 và 1
• Thường khó đọc
• Lệnh thực thi nhanh vì các lệnh được đọc và thực thi trực tiếp


8/9/18
4

Định dạng của lệnh trong ngôn ngữ máy
• Opcode- Operation code
• Opcode báo cho máy tính

thực hiện lệnh nào trong tập lệnh của

máy.

• Operand (Address/Location)
• Operand chỉ cho máy tính
được thực thi.

địa chỉ của dữ liệu mà trên đó lệnh sẽ


8/9/18
5

Định dạng của lệnh trong ngôn ngữ máy


8/9/18
6

Ví dụ


8/9/18
7

Thuận lợi và bất lợi của ngôn ngữ máy
• Thuận lợi:
• Lệnh thực hiện rất nhanh

• Bất lợi:
• Phụ thuộc vào máy
• Khó viết chương trình
• Dễ bị lỗi
• Khó hiệu chỉnh


8/9/18
8

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language
• Là ngôn ngữ lập trình mà giải quyết những hạn chế của ngôn ngữ máy
• Sử dụng mã chữ và số thay vì mã số cho các chỉ thị trong tập lệnh.
Ví dụ: sử dụng lệnh ADD thay vì sử dụng lệnh 1110 (Binary) hoặc 14 (deciaml) cho lệnh cộng.

• Cho phép các vị trí lưu trữ được biểu diễn theo dạng thức địa chỉ chữ và số thay vì
địa chỉ số
Ví dụ: biểu diễn vị trí bộ nhớ 1000, 1001, 1002 cho lệnh FIRST, SCND, ANSR


8/9/18
9

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language
• Cung cấp những lệnh giả được sử dụng để hướng dẫn hệ thống gắn kết các

lệnh của chương trình vào trong bộ nhớ của máy tính.
Ví dụ:

START

PROGRAM

AT 0000

START

DATA

AT 1000

SET

ASIDE

AN

ADDRESS

FOR FRST

SET

ASIDE

AN

ADDRESS

FOR SCND

ASIDE

AN

ADDRESS

FOR ANSR


8/9/18
10

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language
Ví dụ:
Ngôn ngữ máy dạng nhị phân

NNM dạng Hex

10111000 00000101 00000000

b8 05 00

mov ax, 5

10100011 00000000 00000002

a3 00 02

mov [200], ax

10100001 00000000 00000002

a1 00 02

mov ax, [200]

00000101 00001010 00000000

05 0a 00

add ax, 10

10100011 00000010 00000010

a3 02 02

mov [202],ax

NN Assembly


8/9/18
11

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language

• Assembler: là phần mềm dùng để chương trình hợp ngữ sang ngôn ngữ máy


8/9/18
12

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language
• Ví dụ: các lệnh trong tập lệnh của hợp ngữ

Mnemonic Opcode
Meaning
HLT
00
Halt, để kết thúc chương trình
CLA

10

Xóa và thêm vào thanh ghi A

ADD

14

Thêm nội dung vào thanh ghi A

SUB

15

Trừ nội dung của thanh ghi A

STA

30

Lưu trữ thanh ghi A


8/9/18
13

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language
• Ví dụ: chương trình cộng 2 số và lưu kết quả


8/9/18

• Tương đương giữa chương trình sử dụng ngôn máy và chương
14
trình sử dụng ngôn ngữ Assembly
Memory
location

Nội dung
Ý nghĩa

Opcode

Address

0000

10

1000

Xóa và gán số thứ nhất vào FIRST của thanh ghi A

0001

14

1001

Thêm số thứ hai tại SCND của thanh ghi A

0002

30

1002

Lưu nội dung của thanh ghi A vào ANSR

0003

00

Dừng chương trình

…
1001

Lưu trữ giá trị trong FIRST

1002

Lưu trữ giá trị trong SCND

1003

Lưu trữ giá trị trong ANSR


8/9/18
15

Thuận lợi và bất lợi của ngôn ngữ Assembly
• Thuận lợi:
•

Dễ hiểu và dễ sử dụng

•

Dễ định vị hơn và sửa lỗi chính xác

•

Dễ hiệu chỉnh chương trình

•

Không quan tâm đến địa chỉ

•

Dễ dàng xác định đúng vị trí

•

Hiệu xuất cao hơn ngôn ngữ máy tính


8/9/18
16

Thuận lợi và bất lợi của ngôn ngữ Assembly
• Bất lợi:
•

Phụ thuộc vào máy

•

Người lập trình phải có kiến thức về phần cứng

•

Các lệnh chỉ được viết ở mức mã máy nên viết chương trình bằng hợp ngữ vẫn còn
mất thời gian và khó.


8/9/18
17

Ngôn ngữ cấp cao – High-level language
• Không phụ thuộc vào máy
• Người lập trình không cần biết nhiều về cấu trúc bên trong của máy tính, nơi mà
chương trình viết bằng ngôn ngữ cấp cao sẽ thực thi.
• Ngôn ngữ cấp cao cho phép người lập trình sử dụng các lệnh gần với ngôn ngữ
tự nhiên, các biểu thức và các ký hiệu toán học.


8/9/18
18

Ngôn ngữ cấp cao – High-level language
• Các loại ngôn ngữ lập trình cấp cao :
• Ngôn ngữ đa mục đích: Basic, C, C++, C#, Java, Fortran, Pascal
• Ngôn ngữ lập trình stack: TrueType, Postscript,...
• Lập trình khai báo: C, Pascal,...
• Ngôn ngữ lập trình logic, lập trình thủ tục & lập trình hàm: Prolog, Lisp,..
• Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng: C++, C#, Java,..


8/9/18
19

Ngôn ngữ cấp cao – High-level language
• Ví dụ: chương trình trên được viết bằng ngôn ngữ
cấp cao C:
short i, j; // khai báo 2 biên i, j thuộc kiểu số nguyên 16 bit
i = 5; // chứa 5 vào biến i
j = i +10; // chứa kết quả tính công thức i + 10 vào biến j


8/9/18
20

Trình biên dịch - Compiler
• Là chương trình dịch dùng để chuyển một chương trình được viết bằng ngôn
ngữ cấp cao thành một chương trình bằng ngôn ngữ máy.
• Biên dịch thành một tập các chỉ thị của ngôn ngữ máy cho các chỉ thị trong
chương trình của ngôn ngữ cấp cao.


8/9/18
21

Trình biên dịch - Compiler
• Compiler:


8/9/18
22

Trình biên dịch - Compiler
• Một máy tính sẽ hỗ trợ các chương trình dịch khác nhau cho những ngôn ngữ

cấp cao khách nhau


8/9/18
23

Trình biên dịch - Compiler
• Chương trình viết bằng ngôn ngữ cấp cao độc lập với máy tính


8/9/18
24

Trình biên dịch - Compiler
• Kiểm tra lỗi cú pháp (Syntax errors)
• Trình biên dịch ngoài chức năng biên dịch từ ngôn ngữ cấp cao sang ngôn ngữ máy
còn có chức năng kiểm tra lỗi cú pháp.
• Các loại lỗi cú pháp:
• Ký tự và kết hợp các ký tự không hợp lệ
• Trình tự của các lệnh trong chương trình không hợp lệ
• Sử dụng tên của các biến chưa được định nghĩa


8/9/18
25

Trình biên dịch - Compiler

• Quy trình kiểm lỗi của trình
biên dịch