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

5/11/21

1

Chương 3: Ngôn ngữ máy
(Computer languages)


5/11/21

2

Phân loại ngôn ngữ máy

Machine language
Assembly language
High-level language


5/11/21

3

Ngôn ngữ máy - Machine language

Là ngôn ngữ duy nhất mà bộ vi xử lý nhận biết và thực hiện trực tiếp khơng 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

5/11/21

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 địa chỉ của dữ liệu mà trên đó lệnh sẽ được thực thi.


5/11/21

5

Định dạng của lệnh trong ngôn ngữ máy


5/11/21

6

Ví dụ


5/11/21

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


5/11/21

8

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language

Là ngơn 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


5/11/21

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


5/11/21

10

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

NNM dạng Hex

NN Assembly

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

5/11/21

11

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language

Assembler: là phần mềm dùng để chương trình hợp ngữ sang ngơn ngữ máy


5/11/21

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


5/11/21

13

Hợp ngữ -Assembly/Symbolic language

Ví dụ: chương trình cộng 2 số và lưu kết quả


Tương đương giữa chương trình sử dụng ngơn máy và chương trình sử dụng ngơn ngữ Assembly
14
Nội dung
Memory location

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

5/11/21


5/11/21

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



Khơng quan tâm đến địa chỉ



Dễ dàng xác định đúng vị trí



Hiệu xuất cao hơn ngơn ngữ máy tính

5/11/21

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 cịn mất thời gian và khó.


5/11/21

17

Ngôn ngữ cấp cao – High-level language

Không phụ thuộc vào máy
Người lập trình khơng cần biết nhiều về cấu trúc bên trong của máy tính,

nơi mà chương trình viết

bằng ngơn 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.

5/11/21

18

Ngôn ngữ cấp cao – High-level language

Các loại ngôn ngữ lập trình cấp cao :
Ngơn ngữ đa mục đích: Basic, C, C++, C#, Java, Fortran, Pascal
Ngơn ngữ lập trình stack: TrueType, Postscript,...
Lập trình khai báo: C, Pascal,...
Ngơn ngữ lập trình logic, lập trình thủ tục & lập trình hàm: Prolog, Lisp,..
Ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng: C++, C#, Java,..


5/11/21

19

Ngơn ngữ cấp cao – High-level language

Ví dụ: chương trình trên được viết bằng ngôn ngữ
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 cơng thức i + 10 vào biến j

cấp cao C:


5/11/21

20

Trình biên dịch - Compiler

Là chương trình dịch dùng để chuyển một chương trình được viết bằng ngơn ngữ cấp cao thành
một chương trình bằng ngơn ngữ máy.

Biên dịch thành một tập các chỉ thị của ngôn ngữ máy cho các chỉ thị trong chương trình của ngơn
ngữ cấp cao.


5/11/21

21

Trình biên dịch - Compiler

Compiler:


5/11/21

22

Trình biên dịch - Compiler

Một máy tính sẽ hỗ trợ các chương trình dịch khác nhau cho những ngơn ngữ cấp cao khách nhau


5/11/21

23

Trình biên dịch - Compiler

Chương trình viết bằng ngơn ngữ cấp cao độc lập với máy tính


5/11/21

24

Trình biên dịch - Compiler

Kiểm tra lỗi cú pháp (Syntax errors)
Trình biên dịch ngồi chức năng biên dịch từ ngơn ngữ cấp cao sang ngơn ngữ máy cịn có chức năng kiểm
tra lỗi cú pháp.

Các loại lỗi cú pháp:
Ký tự và kết hợp các ký tự khơng hợp lệ
Trình tự của các lệnh trong chương trình khơng hợp lệ
Sử dụng tên của các biến chưa được định nghĩa


5/11/21

25

Quy

Trình biên dịch - Compiler
trình kiểm lỗi của trình biên dịch