Bài giảng Hệ thống máy tính và ngôn ngữ C - Chương 1: Ôn lại các kiến thức cơ bản về máy tính (GV. Nguyễn Nhật Nam)

Bài giảng Hệ thống máy tính và ngôn ngữ C - Chương 1: Ôn lại các kiến thức cơ bản về máy tính (GV. Nguyễn Nhật Nam). Bài giảng có nội dung trình bày về các hệ đếm; các khái niệm cơ bản; lịch sử phát triển của máy tính; các thành phần cơ bản của máy tính; phần mềm; các cấp chuyển đổi;... Mời các bạn cùng tham khảo!

HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C Bài giảng HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C GIÁO TRÌNH *********************** HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGƠN NGỮ C – PSG.TS ĐẶNG THÀNH TÍN INTRODUCTION TO COMPUTING SYSTEMS – YALE N PATT AND SANJAY J PATEL HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH CÁC HỆ ĐẾM CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH PHẦN MỀM CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.1 Hệ thập phân Ví dụ 1.1: Các số hệ 10: 102, 3098.34D, 198d CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.1 Hệ thập phân Ví dụ: Các số sau viết dạng phân tích hệ thập phân 1986 D = 1.10 3+ 9.10 + 8.10 + 6.10 2460 d = 2.10 3+ 4.10 + 6.10 + 0.10 0.932 d = 9.10 -1+ 3.10 -2 + 2.10 -3 CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.2 Hệ nhị phân •Hệ đếm thức dùng cho máy tính •Sử dụng hai mức điện áp thấp cao để quy định cho trạng thái số làm việc •Trạng thái số nhị phân gọi bit, viết tắt từ binary digit •Việc ghép ký số lại để mã hóa liệu để máy tính xử lý điều cần thiết CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.2 Hệ nhị phân Ví dụ 1.3: Các số hệ 2: 1011B, 101010b, 1010101.101B Ví dụ 1.4: 10101B = 1.24 + 0.23 + 1.22 + 0.21 + 1.20 = 21D 11.01B = 1.21 + 1.20 + 0.2-1 + 1.2-2 = 3.25D CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.2 Hệ nhị phân Trạng thái Thập phân 0 … 0 1 … 2n-1 n bit CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 CÁC HỆ ĐẾM 1.1.3 Hệ bát phân Ví dụ1.5: Các hệ bát phân: 734O, 123.56o, -34.23O Ví dụ1.6: 705 O = 7.82 + 0.81 + 5.80 = 453 D 123.56 O = 1.82 + 2.81 + 380 + 5.8-1 + 6.8-2 CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.2 Ngôn ngữ cho máy tính •Chương trình biên dịch (Compiler) dịch chương trình nguồn lần, thống kê báo tất lỗi lúc có •Khó việc thống kê sữa lỗi •Tiết kiệm nhiều thời gian CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.2 Ngôn ngữ cho máy tính •Chương trình diễn dịch hay thông dịch xem lệnh chương trình nguồn kiện để thực thi Thực xong lệnh có lỗi cú pháp (Syntax) báo, không thực thi lệnh •Đơn giản dùng để lập sửa chữa chương trình tiện lợi •Tốn nhiều thời gian CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.3 Chương trình •Chương trình tập hợp lệnh xếp theo trình tự hợp logic để giải vấn đề máy tính •Sản phẩm chương trình dịch gọi phần mềm (software) •Có hai loại chương trình: chương trình phục vụ chương trình ứng dụng CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.3 Chương trình Chương trình phục vụ chương trình bảo đảm cho máy tính thực chức CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.3 Chương trình Chương trình ứng dụng chương trình người sử dụng khai thác sử dụng máy lập để giải yêu cầu xử lý cụ thể Ngôn ngữ sử dụng chủ yếu ngôn ngữ bậc cao Pascal, C, Java, … CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI Vấn đề (Problems) Giải thuật (Algorithms) Ngôn ngữ (Language) Kiến trúc (ISA) máy (Machine Architecture) Vi kiến trúc (Microarchitecture) -Maïch (Circuits) -Thiết bị (Devices) CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.1 Đặt vấn đề •Trước tiên, phải mô tả vấn đề cần giải ngôn ngữ tự nhiên tiếng Việt, tiếng Anh, … •Tuy nhiên, không nên viết lệnh đưa vào máy tính ngôn ngữ tự nhiên CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.2 Giải thuật •Ta cần chuyển lệnh mô tả vấn đề sang dạng giải thuật •Một giải thuật thủ tục theo trình tự bước từ lúc bắt đầu lúc kết thúc •Mỗi bước quy định trạng thái làm việc máy tính thực thi CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.3 Chương trình •Chuyển giải thuật thành chương trình máy tính ngôn ngữ lập trình biết •Các ngôn ngữ lập trình ngôn ngữ thuộc máy, câu có ý nghóa, bắt máy tính thực thi công việc cụ thể CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.4 Kiến trúc ISA •Chương trình ngôn ngữ cấp cao dịch sang tập lệnh máy tính •Kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architecture) quy định hoàn chỉnh cho tương tác chương trình viết phần cứng máy tính để thực thi tác vụ chương trình CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.5 Vi kiến trúc •Chuyển lệnh kiến trúc tập lệnh sang dạng thực •Việc tổ chức chi tiết trình thực lệnh gọi vi kiến trúc (Microarchitecture) CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.5 Vi kiến trúc Mô hình máy tính Von Neuman CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.6 Mạch luận lý Bước thực phần tử vi kiến trúc thành mạch luận lý đơn giản Ở bước nhà thiết kế phải lựa chọn để máy tính thiết kế phải thị trường chấp nhận, tức phải có phù hợp giá khả xử lý máy tính CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.6 Mạch luận lý HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C 1.6 CÁC CẤP CHUYỂN ĐỔI 1.6.7 Thiết bị Sau cùng, mạch luận lý cấp luận lý thực tương ứng mạch điện tử cụ thể Với mạch cứng này, lệnh cấp cao qua nhiều công đoạn trở thành bit 1, điều khiển điện tử đóng mở thành phần mạch, từ trình thực lệnh diển ... HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH C? ?C HỆ ĐẾM C? ?C KHÁI NIỆM C? ? BẢN LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN C? ??A MÁY TÍNH C? ?C. .. C? ? BẢN C? ??A MÁY TÍNH PHẦN MỀM C? ?C CẤP CHUYỂN ĐỔI CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.1 C? ?C HỆ ĐẾM 1.1.1 Hệ thập phân Ví dụ 1 .1: C? ?c số hệ 10: 102, 3098.34D, 198d CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C. .. 1.5.2 Ngôn ngữ cho máy tính C? ? thể chia ngôn ngữ máy tính làm ba c? ??p c? ?ch tổng quát: c? ??p cao, c? ??p thấp c? ??p máy CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1.5 PHẦN MỀM 1.5.2 Ngôn ngữ cho máy tính