bài giảng hệ thống máy tính và ngôn ngữ c chương 1

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, TS ĐẶNG THÀNH TÍN, ĐH QG TPHCM INTRODUCTION TO COMPUTING SYSTEMS, YALE N PATT AND SANJAY J PATEL, INTERNATIONAL EDITION HEÄ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC ************************** 20% GIỮA KỲ: THI VIẾT CHƯƠNG TRÌNH (45 PHÚT) 50% CUỐI KỲ: THI TRẮC NGHIỆM (40 CÂU/60-80 PHÚT) 30% THỰC HÀNH 20% BÀI TẬP LỚN: NỘP QUA E-LEARNING HỆ THỐNG MÁY TÍNH VÀ NGÔN NGỮ C E-LEARNING ************************ TRUY CẬP WEBSITE PHÒNG ĐÀO TẠO: WWW.AAO.HCMUT.EDU.VN VÀO E-LEARNING VÀO TÀI KHOẢN CỦA SINH VIÊN THAM GIA LỚP HỌC 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 1.2: Các số sau viết dạng phân tích hệ thập phân 1986D = 1.103 + 9.102 + 8.10 + 6.100 234d = 2.102 + 3.10 + 4.100 0.163 = 1.10-1 + 6.10-2 + 3.10-3 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 1.5 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) Kieán 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 CHƯƠNG ÔN LẠI CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH KẾT THÚC CHƯƠNG ... C D E F 0000 00 01 0 010 0 011 010 0 010 1 011 0 011 1 10 00 10 01 1 010 10 11 110 0 11 01 111 0 11 11 Tương ứng thập phân 10 11 12 13 14 15 CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1. 1 C? ?C HỆ ĐẾM 1. 1.4... 1. 1.4 Hệ thập l? ?c phân Ví d? ?1. 10: Chuyển số từ hệ 16 qua hệ ngư? ?c lại 11 010 1 10 11 B = 35B H B 3B H = 0 011 10 11 B = 11 1 011 B B CHƯƠNG ÔN LẠI C? ?C KIẾN TH? ?C CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1. 1 C? ?C HỆ ĐẾM 1. 1.5... ĐẾM 1. 1.2 Hệ nhị phân Ví dụ 1. 3: C? ?c số hệ 2: 10 11B, 10 1 010 b, 10 1 010 1 .10 1B Ví dụ 1. 4: 10 101B = 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 C? ?C