Giáo trình ngôn ngữ lập trình assembly của Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội - Nguyễn Thành Trung

Giáo trình ngôn ngữ lập trình assembly của Sở GD và ĐT Hà Nội. Cung cấp kiến thức về hợp ngữ, kiến trúc máy tính và kỹ thuật lập trình hệ thống vi xử lý.

• Tác giả: Nguyễn Thành Trung
• Người hướng dẫn: Phạm Quốc Tuấn
• Trường học: Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật viên tin học
• Đề tài: Giáo trình ngôn ngữ lập trình Assembly
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình ngôn ngữ lập trình Assembly Hà Nội

Giáo trình ngôn ngữ lập trình Assembly do Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội ban hành năm 2007 là tài liệu chuẩn dùng trong các trường Trung học Chuyên nghiệp (THCN). Tác giả Nguyễn Thành Trung biên soạn dựa trên chương trình khung của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Sách được Nhà xuất bản Hà Nội ấn hành, in 500 cuốn khổ 17x24cm. Quyết định xuất bản số 160-2007/CXB/446GT-27/HN được ký ngày 02/3/2007. Đây là kết quả của đề án biên soạn chương trình, giáo trình theo Quyết định số 5620/QĐ-UB của UBND thành phố Hà Nội ký ngày 23/9/2003. Mục tiêu là nâng cao chất lượng đào tạo nhân lực kỹ thuật Thủ đô. Nội dung bao gồm kiến thức lý thuyết lẫn thực hành lập trình Assembly cho kiến trúc x86. Giáo trình đồng thời là tài liệu tham khảo cho các trường có đào tạo ngành kỹ thuật - nghiệp vụ và độc giả quan tâm đến lĩnh vực lập trình bậc thấp.

1.1. Nguồn gốc và mục đích biên soạn giáo trình

Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội chủ trì đề án biên soạn giáo trình THCN từ năm 2003. Đề án nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa Thủ đô. Giáo trình Assembly là một trong những sản phẩm tiêu biểu của đề án này. Nội dung được xây dựng khoa học, hệ thống và cập nhật thực tiễn. Sách phù hợp với trình độ và nhu cầu học tập của học sinh THCN Hà Nội, đồng thời mang ý nghĩa kỷ niệm 50 năm giải phóng Thủ đô và hướng tới 1000 năm Thăng Long.

1.2. Thông tin xuất bản và đội ngũ biên soạn

Giáo trình do tác giả Nguyễn Thành Trung biên soạn. Nguyễn Khắc Oanh chịu trách nhiệm xuất bản. Biên tập gồm Phạm Quốc Tuấn và Nguyễn Thị Thu Hằng. Bìa thiết kế bởi Trần Quang, kỹ thuật vi tính do Hoàng Thúy Luông thực hiện. Sách in tại Nhà in Hà Nội - Công ty Sách Hà Nội, địa chỉ 67 Phó Đức Chính, Ba Đình, Hà Nội. Nhà xuất bản Hà Nội tọa lạc tại 4 Tống Duy Tân, quận Hoàn Kiếm. Đây là ấn phẩm mang tính học thuật chính thống phục vụ hệ đào tạo chuyên nghiệp.

II. Phân tích cấu trúc lệnh và kiến trúc Assembly x86

Ngôn ngữ lập trình Assembly hoạt động trực tiếp trên kiến trúc phần cứng của bộ vi xử lý x86. Mỗi lệnh Assembly bao gồm các trường cơ bản: trường nhãn, trường toán tử và trường toán hạng. Trường toán tử chứa mã lệnh dạng tượng trưng như MOV, ADD, SUB. Chương trình biên dịch chuyển các mã tượng trưng này sang mã máy nhị phân. Trường toán hạng xác định dữ liệu sẽ bị tác động. Một lệnh có thể không có, có một hoặc hai toán hạng. Trong lệnh hai toán hạng, toán hạng đầu là toán hạng đích, toán hạng thứ hai là toán hạng nguồn. Toán hạng nguồn không bị thay đổi sau khi lệnh thực thi. Các tên trong chương trình Assembly dài từ 1 đến 31 ký tự, có thể chứa chữ cái, chữ số và ký tự đặc biệt. Tên phải bắt đầu bằng chữ cái. Trình biên dịch không phân biệt chữ hoa và chữ thường, đảm bảo tính linh hoạt khi viết mã nguồn.

2.1. Các phép định địa chỉ toán hạng trong Assembly

Phần lớn lệnh của bộ vi xử lý x86 cần toán hạng để thực thi. Dữ liệu có thể là giá trị số học, giá trị logic hoặc địa chỉ nhảy chương trình. Có nhiều chế độ định địa chỉ: định địa chỉ tức thì, định địa chỉ thanh ghi, định địa chỉ trực tiếp và định địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi. Mỗi chế độ có đặc điểm và hiệu năng khác nhau. Hiểu rõ các phép định địa chỉ giúp lập trình viên tối ưu hóa chương trình và kiểm soát chính xác luồng dữ liệu trong bộ nhớ.

2.2. Toán tử giả và hướng dẫn biên dịch trong Assembly

Toán tử giả là các chỉ thị dành cho chương trình biên dịch, không tạo ra mã máy trực tiếp. Ví dụ tiêu biểu là toán tử giả PROC dùng để khai báo thủ tục. Các toán tử giả hướng dẫn biên dịch thực hiện các tác vụ như định nghĩa phân đoạn, khai báo biến, đặt điểm khởi đầu chương trình. Nhờ toán tử giả, mã nguồn Assembly trở nên có cấu trúc và dễ quản lý hơn. Đây là thành phần quan trọng phân biệt ngôn ngữ Assembly với mã máy thuần túy.

III. Phương pháp học lập trình Assembly theo giáo trình Hà Nội

Giáo trình Assembly của Sở GD&ĐT Hà Nội áp dụng phương pháp học từ lý thuyết đến thực hành. Học sinh tiếp cận kiến trúc bộ vi xử lý x86 trước, sau đó học cú pháp lệnh và cuối cùng viết chương trình thực tế. Phần ngắt (interrupt) là nội dung quan trọng trong giáo trình. Ngắt cho phép chương trình giao tiếp với hệ điều hành DOS và BIOS thông qua các hàm chức năng. Ngắt 21h của DOS cung cấp nhiều hàm thiết yếu. Hàm 1 nhận ký tự từ bàn phím vào thanh ghi AL. Hàm 2 hiển thị ký tự ASCII từ thanh ghi DL ra màn hình. Hàm 9 hiển thị chuỗi ký tự kết thúc bằng dấu $. Hàm 4Ch kết thúc chương trình và trở về DOS. Nắm vững các hàm ngắt này là nền tảng để viết chương trình Assembly hoàn chỉnh. Phương pháp học theo ví dụ minh họa cụ thể giúp học sinh THCN tiếp thu hiệu quả.

3.1. Cơ chế ngắt và xử lý ưu tiên trong Assembly

Cơ chế ngắt (interrupt) trong kiến trúc x86 chia thành nhiều loại: ngắt nội bộ, ngắt không che được NMI và ngắt che được INTR. Thứ tự ưu tiên xử lý ngắt được quy định rõ ràng. Ngắt nội bộ INT 0 xử lý lỗi chia cho 0 có ưu tiên cao nhất. Tiếp theo là ngắt NMI, rồi ngắt INTR. Ngắt INT 1 dùng để chạy từng lệnh có ưu tiên thấp nhất. Mỗi loại ngắt tương ứng với một trạng thái cụ thể của bộ vi xử lý, ví dụ phép chia tràn tự động kích hoạt ngắt 0.

3.2. Sử dụng ngắt 21h của DOS trong chương trình Assembly

Ngắt 21h là công cụ giao tiếp chính giữa chương trình Assembly và hệ điều hành DOS. Để gọi hàm, cần nạp số hiệu hàm vào thanh ghi AH rồi thực thi lệnh INT 21h. Hàm 1 nhận ký tự từ bàn phím, kết quả trả về ở AL. Hàm 2 in ký tự chứa trong DL ra màn hình. Hàm 9 in chuỗi ký tự có địa chỉ offset trong DX, chuỗi phải kết thúc bằng ký tự $. Hàm 4Ch kết thúc chương trình an toàn. Các hàm này tạo nền tảng lập trình vào/ra cơ bản cho học sinh THCN.

IV. Kết luận và ứng dụng giáo trình Assembly trong đào tạo THCN

Giáo trình ngôn ngữ lập trình Assembly của Sở GD&ĐT Hà Nội đóng vai trò nền tảng trong chương trình đào tạo kỹ thuật tại các trường THCN Thủ đô. Tài liệu được biên soạn bài bản, cập nhật kiến thức thực tiễn phù hợp với chuẩn đào tạo chuyên nghiệp. Học sinh sau khi hoàn thành chương trình có khả năng viết chương trình Assembly hoàn chỉnh, hiểu cơ chế hoạt động của bộ vi xử lý x86 và sử dụng thành thạo các hàm ngắt DOS. Kỹ năng lập trình Assembly là nền tảng để tiếp cận lập trình nhúng, lập trình hệ thống và tối ưu hiệu năng phần mềm. Giáo trình còn là tài liệu tham khảo giá trị cho giảng viên, kỹ sư phần mềm và những người quan tâm đến kiến trúc máy tính. Trong bối cảnh công nghiệp hóa và đô thị hóa, nguồn nhân lực kỹ thuật được đào tạo bài bản từ cấp THCN là yếu tố then chốt thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội Hà Nội.

4.1. Giá trị học thuật và thực tiễn của giáo trình Assembly

Giáo trình Assembly Hà Nội có giá trị học thuật cao nhờ nội dung hệ thống, bám sát chương trình khung của Bộ GD&ĐT. Về thực tiễn, tài liệu cung cấp ví dụ mã nguồn cụ thể, dễ thực hành. Kiến thức về thanh ghi, định địa chỉ, ngắt và cấu trúc lệnh được trình bày rõ ràng. Giáo trình phù hợp không chỉ cho học sinh THCN mà còn cho sinh viên các trường có đào tạo kỹ thuật - nghiệp vụ. Đây là nền tảng quan trọng để người học chuyển sang các ngôn ngữ bậc cao và lĩnh vực lập trình nhúng.

4.2. Định hướng phát triển năng lực lập trình bậc thấp

Lập trình Assembly trang bị cho học sinh hiểu biết sâu về phần cứng máy tính. Kỹ năng này hữu ích trong lập trình hệ thống, phát triển firmware và tối ưu hóa hiệu năng. Nắm vững Assembly giúp lập trình viên gỡ lỗi hiệu quả và hiểu rõ cách các ngôn ngữ bậc cao được dịch sang mã máy. Trong thời đại IoT và hệ thống nhúng phát triển mạnh, Assembly tiếp tục là kỹ năng cốt lõi cho kỹ sư phần cứng - phần mềm. Giáo trình Sở GD&ĐT Hà Nội là điểm khởi đầu vững chắc cho hành trình đó.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Tài liệu Giáo trình Ngôn ngữ Lập trình Assembly (Dùng trong các trường THCN) do tác giả Nguyễn Thành Trung biên soạn, được Nhà xuất bản Hà Nội ấn hành năm 2007 theo Quyết định xuất bản số 160-2007/CXB/446GT-27/HN ngày 02/3/2007. Công trình được thực hiện theo Quyết định số 5620/QĐ-UB ngày 23/9/2003 của Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, giao cho Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội tổ chức biên soạn nhằm phục vụ công tác đào tạo chuyên ngành kỹ thuật viên tin học trong hệ thống các trường Trung học chuyên nghiệp (THCN) và dạy nghề trên địa bàn Thủ đô.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, môn học đóng vai trò cầu nối trung gian giữa phần cứng máy tính và kỹ thuật lập trình phần mềm. Mục tiêu đào tạo của giáo trình tập trung trang bị kiến thức cơ sở về ngôn ngữ lập trình bậc thấp, giúp người học củng cố hiểu biết về kỹ thuật vi xử lý, kiến trúc máy tính và các nguyên lý điều khiển thiết bị ngoại vi thông qua tập lệnh hợp ngữ.

Cấu trúc giáo trình bao gồm 4 chương nội dung và 1 phần phụ lục tra cứu hệ thống ngắt. Cách tiếp cận của tài liệu đi tuần tự từ mức vật lý phần cứng, phân tích cách thức biểu diễn dữ liệu ở mức bit, byte, nghiên cứu kiến trúc bộ vi xử lý 8086/8088, tiếp cận cú pháp câu lệnh hợp ngữ, phương pháp biên dịch với công cụ Macro Assembler (MASM) của Microsoft, kỹ thuật tích hợp với ngôn ngữ bậc cao (Pascal), và giải quyết các bài toán xử lý chuỗi, số nguyên và cổng vào/ra (I/O). Điểm đặc trưng của tài liệu là phương pháp trình bày kỹ thuật thuần túy, bám sát các đặc tính kỹ thuật của hệ thống PC-IBM, minh họa trực tiếp thông qua các thanh ghi nội bộ và các hàm ngắt chuẩn của hệ điều hành DOS và BIOS.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình được phân chia thành 4 chương chuyên đề và 1 phần phụ lục tra cứu:

• Chương 1: Tổ chức của bộ vi xử lý 8086: Cung cấp kiến thức cơ sở về các hệ đếm (nhị phân, thập phân, thập lục phân, số BCD), bảng mã chuẩn ASCII, biểu diễn số nguyên có dấu (phương pháp bù 1 và bù 2) và không dấu. Chương này phân tích quá trình phát triển các dòng vi xử lý Intel từ 8088/8086 đến Pentium; cấu trúc kiến trúc bên trong gồm hai khối logic làm việc song song là Đơn vị thực thi lệnh (EU - Execution Unit) và Đơn vị giao tiếp bus (BIU - Bus Interface Unit); hệ thống 14 thanh ghi 16-bit; cơ chế ngắt cứng, ngắt mềm (lệnh INT), ngắt ngoại lệ nội bộ; 7 chế độ định địa chỉ cho toán hạng; và hệ thống tệp lệnh 8086/8088 gồm 6 nhóm thao tác.
• Chương 2: Lập trình bằng hợp ngữ: Giới thiệu cấu trúc dòng lệnh chuẩn gồm 4 trường dữ liệu (Tên, Toán tử, Toán hạng, ; Lời bình), các chỉ thị giả (pseudo-instructions), phương pháp khai báo biến, hằng số, phân đoạn bộ nhớ (Code, Data, Stack Segment); quy trình biên dịch và liên kết tệp nguồn bằng trình dịch MASM của Microsoft và TASM của Borland; phân tích sự khác nhau giữa khuôn dạng tệp thực thi .EXE và .COM.
• Chương 3: Phương pháp liên kết giữa ngôn ngữ bậc cao Pascal với ngôn ngữ Assembly: Hướng dẫn các kỹ thuật phối hợp và gọi đoạn mã Assembly bên trong môi trường lập trình Turbo Pascal nhằm mục đích tối ưu hóa hiệu năng và tốc độ xử lý của hệ thống.
• Chương 4: Các bài toán lập trình với số nguyên, lập trình cho các chuỗi và thiết bị vào/ra: Trình bày các thuật toán xử lý tính toán số học trên tập số nguyên, kỹ thuật xử lý xâu ký tự bộ nhớ và điều khiển dữ liệu qua các cổng giao tiếp vào/ra.
• Phụ lục: Tổng hợp bảng tra cứu chi tiết các ngắt hệ thống của DOS và BIOS phục vụ trực tiếp cho việc lập trình giao tiếp phần cứng.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết kỹ thuật máy tính bắt đầu từ cấp độ mạch tích hợp bán dẫn với hai trạng thái điện áp tương ứng với giá trị logic 0 và 1. Từ đó, người học tiếp cận các khái niệm nền tảng:

• Lý thuyết biểu diễn dữ liệu: Quy chuẩn đơn vị dữ liệu gồm Bit, Byte (8 bit), Word (16 bit), Double Word (32 bit), xác định bit có trọng số lớn nhất (MSB) và nhỏ nhất (LSB). Phương pháp chuyển đổi qua lại giữa hệ cơ số mười, hệ nhị phân, hệ thập lục phân (Hexa) và hệ mã BCD (Binary Coded Decimal). Khái niệm mã hóa ký tự theo chuẩn ASCII 7-bit (128 ký tự chuẩn) và cơ chế lưu trữ số nguyên có dấu bằng kỹ thuật lấy số bù 2 (cộng 1 vào dạng đảo bit của số bù 1).
• Nguyên lý kiến trúc vi xử lý: Khái niệm phân chia chức năng phần cứng thành khối EU (chứa khối số học logic ALU, khối điều khiển CU, con trỏ lệnh IP, thanh ghi cờ Flags) và khối BIU (chứa khối điều khiển bus, các thanh ghi đoạn, hàng đợi nạp lệnh Instruction Queue). Cơ chế tìm nạp trước lệnh (prefetching) và xử lý đường ống đơn (single pipeline trên 80486) so với đường ống đôi (double pipeline trên Pentium).
• Mô hình phân đoạn bộ nhớ (Memory Segmentation): Quản lý không gian định địa chỉ 1MB của vi xử lý 8086 thông qua 4 thanh ghi đoạn 16-bit: CS (Code Segment), DS (Data Segment), SS (Stack Segment) và ES (Extra Segment), kết hợp với các thanh ghi con trỏ/chỉ số (SP, BP, SI, DI) để xác định địa chỉ hiệu dụng.
• Cơ chế ngắt và bảng vector ngắt: Cấu trúc 256 vector ngắt (chiếm 1024 byte từ địa chỉ 00000h đến 003FFh trong bộ nhớ RAM), mỗi vector ngắt chiếm 4 byte chứa cặp địa chỉ CS:IP trỏ đến chương trình con phục vụ ngắt. Trật tự ưu tiên xử lý: ngắt nội bộ (INT 0 do chia cho 0 hoặc tràn phép chia), ngắt không che được (NMI), ngắt che được (INTR) và ngắt chạy từng bước (INT 1).
• Hệ thống 7 chế độ định địa chỉ: Địa chỉ thanh ghi (MOV BX, DX), địa chỉ tức thì (MOV BL, 80), địa chỉ trực tiếp (MOV AL, [1970H]), địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi (MOV AL, [BX]), địa chỉ tương đối cơ sở (MOV CX, [BX+10]), địa chỉ tương đối chỉ số (MOV AX, [SI]+10), và địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở (MOV AX, [BX][SI]+8).

Kỹ năng phát triển

Thông qua các bài tập và ví dụ mã lệnh trong giáo trình, người học được rèn luyện các nhóm năng lực kỹ thuật:

• Kỹ năng lập trình phần cứng (Technical Skills): Thao tác thuần thục cú pháp câu lệnh hợp ngữ theo chuẩn tệp nguồn của Macro Assembler (MASM); thiết lập môi trường phân đoạn bộ nhớ bằng chỉ thị giả; cấu hình và sử dụng các thanh ghi đa năng (AX, BX, CX, DX) cho việc tính toán và đếm chu trình.
• Kỹ năng phân tích hệ thống (Analytical Skills): Đọc hiểu và phân tích trạng thái thanh ghi cờ 16-bit với 9 bit cờ hiệu dụng: 6 cờ điều kiện phản ánh kết quả phép toán (CF - cờ nhớ, PF - cờ chẵn lẻ, ZF - cờ rỗng, SF - cờ dấu, OF - cờ tràn, AF - cờ nhớ phụ) và 3 cờ điều khiển (TF - cờ bẫy, IF - cờ cho phép ngắt, DF - cờ hướng). Phân tích đúng kết quả của các phép dịch chuyển bit số học và logic (SHL, SAL, SHR, SAR, ROL, ROR).
• Kỹ năng ứng dụng thực tế (Practical Competencies): Kỹ thuật gọi ngắt hệ điều hành DOS qua lệnh INT 21h (hàm AH=01h nhận ký tự từ bàn phím vào AL, hàm AH=02h hiển thị ký tự từ thanh ghi DL, hàm AH=09h xuất chuỗi ký tự kết thúc bằng dấu $, hàm AH=4Ch kết thúc chương trình); kỹ thuật ghép nối thư viện chương trình con viết bằng Assembly vào dự án mã nguồn Pascal.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận diễn dịch từ nguyên lý vật lý đến ứng dụng thuật toán. Tài liệu hướng dẫn sinh viên quan sát trực tiếp tác động của từng câu lệnh assembly lên từng thanh ghi và từng ô nhớ cụ thể, thay vì xem xét chương trình như một hộp đen logic.

Nội dung giảng dạy được củng cố thông qua các hệ thống bài tập tính toán và thực hành được thiết kế ở cuối chương 1:

1. Bài tập số học và dấu hiệu tràn: Yêu cầu người học tự tính toán kết quả lưu tại các cặp thanh ghi AX, DX và xác định trạng thái tràn (cờ OF/CF) khi thực thi các lệnh nhân/chia có dấu và không dấu: MUL BX, IMUL CX, DIV BX, IDIV BL. Ví dụ điển hình trong bài tập: phân tích trường hợp AX chứa 0005h, DX chứa 0000h, BX chứa 0002h, thực hiện lệnh DIV BX để nhận thương số AX=0002h và số dư DX=0001h.
2. Bài tập thao tác logic và mặt nạ bit: Rèn luyện kỹ thuật tạo mặt nạ (masking) bằng các lệnh AND, OR, XOR, NOT để thực hiện yêu cầu kỹ thuật: xóa các bit ở vị trí chẵn trong thanh ghi AX, bật bit có trọng số thấp nhất (LSB) và cao nhất (MSB) của thanh ghi BL, hoặc tính số bù 1 của một biến từ (word).
3. Bài tập dịch thuật toán từ ngôn ngữ bậc cao: Yêu cầu người học chuyển đổi các phép gán biến kiểu word từ ngôn ngữ lập trình bậc cao sang chuỗi lệnh assembly thuần túy, chỉ sử dụng tập lệnh cơ bản gồm MOV, ADD, SUB, INC, DEC, NEG.
4. Bài tập xử lý chuỗi ký tự: Thao tác nối hai chuỗi bộ nhớ STRING1 và STRING2 thành chuỗi "ABCDEFGHIJ" bằng cách thiết lập thanh ghi chỉ số nguồn SI, chỉ số đích DI, thiết lập cờ hướng CLD (DF=0), nạp thanh ghi đếm CX và áp dụng lệnh chuỗi lặp REP MOVSB.

Phương pháp đánh giá dựa trên độ chính xác của việc tính toán địa chỉ bộ nhớ (Segment:Offset), xác định đúng tính hợp lệ của câu lệnh (ví dụ: phát hiện lỗi khi chuyển trực tiếp dữ liệu giữa hai ô nhớ hoặc chuyển dữ liệu giữa hai thanh ghi đoạn như MOV DS, ES), và khả năng thiết lập tham số cho các hàm ngắt DOS. Về định hướng tự học, giáo trình yêu cầu người học phải kết hợp tra cứu bảng mã ASCII, bảng cộng/trừ số Hexa và phụ lục ngắt để giải quyết các lỗi cú pháp khi biên dịch mã nguồn với tệp công cụ dịch Macro Assembler.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Về phương diện kiến trúc phần cứng, giáo trình cung cấp bảng tổng hợp và so sánh tiến trình phát triển của các thế hệ vi xử lý họ Intel 80x86, chỉ rõ các thông số kỹ thuật cốt lõi:

Dòng vi xử lý	Độ rộng thanh ghi	Bus dữ liệu	Đường địa chỉ	Không gian bộ nhớ	Chế độ hoạt động
8088 / 80188	16-bit	8-bit	20 đường	1 MB	Chế độ thực (Real mode)
8086 / 80186	16-bit	16-bit	20 đường	1 MB	Chế độ thực (Real mode)
80286	16-bit	16-bit	24 đường	16 MB	Chế độ thực & Chế độ bảo vệ (Protected mode)
80386	32-bit	32-bit	32 đường	4 GB	Chế độ thực & Chế độ bảo vệ đa nhiệm
80486	32-bit	32-bit	32 đường	4 GB	Đường ống đơn (Single pipeline)
Pentium	32-bit	64-bit	32 đường	4 GB	Đường ống đôi (Double pipeline)

Về công cụ lập trình, giáo trình cập nhật và đối chiếu hai phần mềm hợp dịch phổ biến trên hệ máy tính PC-IBM là Macro Assembler (MASM) do Microsoft phát triển và Turbo Assembler (TASM) của hãng Borland. Trong đó, tài liệu đi sâu vào cú pháp chỉ thị dịch và cấu trúc phân đoạn của MASM.

Về phương diện ứng dụng thực tế, văn bản chỉ rõ giá trị kỹ thuật của hợp ngữ trong ngành đo lường và điều khiển tự động:

• Việc lập trình trực tiếp thông qua tệp lệnh hợp ngữ giúp chương trình ứng dụng tăng tốc độ xử lý thêm từ 10% đến 20% so với các chương trình viết thuần túy bằng ngôn ngữ bậc cao.
• Tiết kiệm dung lượng bộ nhớ định sẵn của các thiết bị chuyên dụng.
• Đáp ứng chính xác các thông số phần cứng đặc thù của từng hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi thông qua lệnh đọc/ghi cổng IN và OUT.
• Tạo khả năng phối hợp tối ưu khi nhúng các mô-đun hợp ngữ vào các chương trình viết bằng C hoặc Pascal.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được biên soạn phục vụ các nhóm người học và giảng dạy cụ thể:

• Học sinh, sinh viên các trường đào tạo nghề: Căn cứ Lời nói đầu, đối tượng trọng tâm là sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật viên Tin học của các trường Trung học Kỹ thuật, Trung học Chuyên nghiệp và dạy nghề. Tài liệu cung cấp khối lượng kiến thức nền tảng về lập trình cấp thấp phù hợp với khung chương trình đào tạo nghề hệ chính quy.
• Sinh viên các ngành Kỹ thuật - Nghiệp vụ liên quan: Tài liệu được dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các khối ngành kỹ thuật công nghệ cần nắm vững cơ chế vận hành của phần cứng máy tính và kiến trúc ghép nối vi xử lý.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Để tiếp thu nội dung môn học, người học bắt buộc phải hoàn thành các học phần:
  1. Kiến trúc máy tính (nguyên lý cấu tạo phần cứng, tổ chức bus, bộ nhớ).
  2. Kỹ thuật vi xử lý (tổ chức hoạt động của CPU, cổng logic, ngắt).
  3. Ngôn ngữ lập trình Pascal (cú pháp ngôn ngữ cấu trúc, kỹ thuật tổ chức chương trình con và mảng dữ liệu).
• Giảng viên và kỹ sư thực hành: Giảng viên có thể khai thác hệ thống ví dụ câu lệnh, cấu trúc phân đoạn .EXE/.COM và bộ câu hỏi ôn tập để xây dựng giáo án bài giảng và đề thi đánh giá học phần. Các kỹ sư hoặc kỹ thuật viên lĩnh vực tự động hóa có thể sử dụng phần phụ lục ngắt DOS/BIOS làm tài liệu tra cứu hàm khi xây dựng các ứng dụng giao tiếp thiết bị đo lường.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật viên Tin học tại các trường Trung học Chuyên nghiệp (THCN), các cơ sở đào tạo công nhân kỹ thuật, học sinh học nghề và sinh viên ngành kỹ thuật muốn nghiên cứu lập trình vi xử lý 16-bit.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần trang bị trước kiến thức về Kiến trúc máy tính, Kỹ thuật vi xử lý và đã học qua ngôn ngữ lập trình có cấu trúc Pascal để có thể tiếp cận kỹ thuật phân tích thanh ghi và nhúng mã hợp ngữ.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu khác?

Tài liệu tập trung trực tiếp vào kiến trúc bộ vi xử lý Intel 8086/8088 và cách lập trình tiếp cận phần cứng thực tế qua công cụ biên dịch Macro Assembler (MASM). Nội dung kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết hệ đếm, cấu trúc thanh ghi phần cứng với các kỹ thuật liên kết mã nguồn Assembly vào chương trình Pascal và bảng ngắt DOS/BIOS.

4. Làm sao để tự học giáo trình hiệu quả?

Người học nên học tuần tự từ việc đổi hệ đếm (nhị phân, hex, BCD, bù 2), vẽ sơ đồ phân chia chức năng giữa hai khối EU và BIU, sau đó giải toàn bộ hệ thống câu hỏi bài tập ở cuối chương 1 (tính toán kết quả phép toán nhân/chia, dịch bit, lật bit và viết mã chuỗi). Trong quá trình lập trình, cần kết hợp tra cứu các bảng ngắt trong phần Phụ lục.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo giáo trình?

Phần cuối cuốn sách cung cấp một phần Phụ lục chuyên biệt giới thiệu chi tiết các bảng ngắt của DOS và BIOS (như ngắt hiển thị màn hình, ngắt đọc bàn phím INT 21h, ngắt điều khiển vào/ra), đóng vai trò tài liệu tra cứu trực tiếp các tham số đầu vào và đầu ra khi lập trình.

---

Kết luận

Giáo trình Ngôn ngữ Lập trình Assembly (Dùng trong các trường THCN) của tác giả Nguyễn Thành Trung là tài liệu học thuật giảng dạy kỹ thuật lập trình cấp thấp trên nền kiến trúc vi xử lý Intel 8086/8088. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở việc mô tả chi tiết tổ chức phần cứng (khối EU, BIU, hệ thống 14 thanh ghi, thanh ghi cờ và bảng vector ngắt) cùng hệ thống tệp lệnh 6 nhóm hoàn chỉnh.

Lộ trình học tập đề xuất bao gồm:

1. Nắm vững quy tắc biểu diễn dữ liệu nhị phân, số bù 2, bảng mã ASCII và tổ chức phần cứng 8086 (Chương 1).
2. Thực hành cú pháp 4 trường lệnh, quy trình dịch tệp nguồn với công cụ MASM/TASM và phân biệt định dạng .EXE và .COM (Chương 2).
3. Áp dụng kỹ thuật liên kết mã Assembly với ngôn ngữ Pascal nhằm tối ưu tốc độ và bộ nhớ (Chương 3).
4. Lập trình giải quyết các bài toán số nguyên, thao tác chuỗi bộ nhớ và xuất nhập dữ liệu qua cổng I/O (Chương 4).

Tài liệu kết thúc bằng phần Phụ lục ngắt DOS và BIOS, tạo thành hệ thống tài nguyên kỹ thuật hỗ trợ người học tra cứu và triển khai chương trình điều khiển hệ thống thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

s ở G I Á O DỤC VÀ Đ À O TẠO H À N Ộ I NGUYỄN THÀNH TRUNG G I Á O T R Ì N H NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH ASSEMBLY (Dùng trong các trường THCN) N H À XUẤT B Ả N H À N Ộ I - 2007 N H À XUẤT B Ả N H À N Ô I 4 - TỐNG DUY TÂN, QUẬN HOÀN KIẾM, HÀ NỘI ĐT: [phone], - FAX: [phone] GIÁO TRÌNH NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH ASSEMBLY NHÀ XUẤT BẢN HÀ NỘI - 2007 Chịu trách nhiệm xuất bản: NGUYỄN KHẮC OANH Biên tập: PHẠM QUỐC TUẤN NGUYỄN THỊ THU HẰNG Bìa: TRẦN QUANG Kỹ thuật vi tính: HOÀNG THÚY LUÔNG Sửa bàn in: NGUYỄN THỊ THU HẰNG In 500 cuốn, khổ 17x24cm, tại Nhà in Hà Nội - Công ty Sách Hà Nội. 67 Phó Đức Chính - Ba Đình - Hà Nội. Quyết định xuất bản: 160-2007/CXB/446GT-27/HN, số 313/CXB ngày 02/3/2007. In xong và nộp lưu chiểu quý IU năm 2007.

Lời giới thiêu A 7 ước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện Ì V đại hóa nhằm đưa Việt Nam trỏ thành nước công nghiệp văn minh, hiện đại. Trong sự nghiệp cách mạng to lớn đó, công tác đào tạo nhân lực luôn giữ vai trò quan trọng. Báo cáo Chính trị của Ban Chấp hành Trung ương Đãng Cộng sản Việt Nam tại Đại hội Đáng toàn quốc lần thứ IX đã chỉ rõ: "Phát triển giáo dục và đào tạo là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, là điều kiện đẽ phát triển nguồn lực con người - yếu tô cơ bản đế phát triển xã hội, tăng trường kinh tế nhanh và bền vững". Quán triệt chủ trương, Nghị quyết của Đảng và Nhà nước và nhận thức đúng đắn vé tầm quan trọng của chương trình, giáo trình đối với việc nâng cao chất lượng đào tạo, theo đê nghị của Sỏ Giáo dục và Đào tạo Hà Nội, ngày 23/9/2003, Úy ban nhân dán thành phố Hà Nội đã ra Quyết định số 5620/QĐ-UB cho phép sỏ Giáo dục và Đào tạo thực hiện đề án biên soạn chương trình, giáo trình trong các trường Trang học chuyền nghiệp (THCN) Hà Nội.

Quyết định này thể hiện sự quan tâm sáu sắc của Thành ủy, UBND thành phố trong việc nâng cao chất lượng đào tạo và phát triển nguồn nhún lực Thủ đô. Trên cơ sở chương trình khung của Bộ Giáo dục và Đào tạo bơn hành và những kinh nghiệm rút ra từ thực tế đào tạo, Sở Giáo dục và Đào tạo đã chỉ đạo các trường THON tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình một cách khoa học, hệ 3 thống và cập nhật những kiến thức thực tiễn phù hợp với đối tượng học sinh THCN Hà Nội. Bộ giáo trình này là lài liệu giáng dạy và học tập trong các trường THCN ở Hà Nội, đồng thời là tài liệu tham kháo hữu ích cho các trường có đào tạo các ngành kỹ thuật - nghiệp vụ và đông đào bạn đọc quan tâm đến vấn đê hướng nghiệp, dạy nghê. Việc tổ chức biên soạn bộ chương trinh, giáo trình này là một trong nhiều hoạt động thiết thực của ngành giáo dục và đào tạo Thủ đô để kỷ niệm "50 năm giải phóng Thù đô ", "50 năm thành lập ngành " và hướng tới kỷ niệm "1000 năm Thăng Long - Hà Nội".

Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội chân thành cảm ơn Thành ủy, UBND, các sở, ban, ngành của Thành phố, Vụ Giáo dục chuyên nghiệp Bộ Giáo dục và Đào tạo, các nhà khoa học, các chuyên gia đầu ngành, các giáng viên, các nhà quán lý, các nhà doanh nghiệp đã tạo điêu kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến, tham gia Hội đồng phản biện, Hội đồng thẩm định và Hội đổng nghiệm thu các chương trình, giáo trình.