Các nguyên lý sáng tạo và áp dụng vào xây dựng trình biên dịch

n cứng máy tinh(ảo hóa máy tính:cho phép chạy trực 
tiếp ngôn ngữ lập trình cấp cao) 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
4 
2. NGUYÊN TẮC TÁCH KHỎI 
 Việc xây dựng trình biên giúp người lập trình không xây dựng phần 
mềm thao tác trực tiếp đến lõi phần cứng mà giao tiếp với trình biên 
dịch,điều này giúp xây dựng được nhiều ngôn ngữ lập trình và người 
lập trình dễ dàng xây dựng các ứng dụng trên các ngôn ngữ lập trình 
khác nhau 
 Bộ phân tích cú pháp trong trình biên dịch được chia làm 2 phần : 
 Phần mức thấp gọi là bộ phân tích từ vựng(Scaner) là một 
automatch hữu hạn dựa vào văn phạm chính qui 
 Phần mức cao cao gọi là bộ phân tích cú pháp là một automatch 
đẩy xuống dựa vào ngôn ngữ phi ngữ cảnh hoặc BNF 
 Lý do chia bộ phân tích cú pháp thành 2 phần : 
 Đơn giản – phân tích từ vựng đơn giản hơn =>việc xây dựng bộ phân 
tích từ vựng đon giản hơn 
 Hiệu quả :việc phân chia thành 2 khối giúp tối ưu hóa 
 Tính khả chuyển :bộ phân tích từ vựng không khả chuyễn nhưng bô 
phân tích cú pháp có thể khả chuyễn(đẩu ra của bộ phân tích từ vựng 
là các token có thể đưa vào các máy phân tích cú pháp khác nhau ) 
3. NGUYÊN TẮC VẠN NĂNG 
 Một ứng dụng sau khi được trình biên dịch dịch ra mã máy ứng với một 
hệ thống phần cứng nào đó, thì ứng dụng này chỉ chạy được trên đúng 
hệ thống phần cứng này, quá trình này được gọi là quá trình biên dịch 
 Vấn đề đặt ra là một chương trình sau khi đã biên dịch có thể chạy 
được trên mọi hệ thống, để thực hiện đều này trình thông dịch ra đời 
với ngôn ngữ tiêu biểu là Java,chương trình nguồn được biên dịch 
thành mã trung gian, trong trình biên dịch của java có một hệ thống gọi 
là máy ảo,máy ảo này có nhiệm vụ biên dịch mã trung gian thành mã 
máy phù hợp với hệ thống mà nó sẽ thực thi,đều này giúp chương trình 
viết bằng Java có thể thực thi trên mọi hệ thống khác nhau 
4. NGUYÊN TẮC CHỨA TRONG 
 Một trình biên dịch được chia thành nhiều phần 
 Bộ phận phân tích cú pháp :kiểm tra cú pháp của các lệnh được 
viết trong chương trình, bộ phân tích cú pháp được chia làm 2 
phần 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
5 
 Bộ phận phân tích từ vựng(Scanner) sẽ cho ra luồn 
đơn vị từ vựng như ID,các toán tử.. 
 Chia chương trình thành những “tokens” là 
những đơn thể nhỏ nhất nhưng có đầy đủ ý 
nghĩa 
 Cơ sở lý thuyết của Scanner là ngôn ngữ 
chính quy DFA 
 Bộ phận phân tích cú pháp(Parser),Parser sẽ kiểm 
tra cú pháp và xây dựng cây phân tích cú pháp 
 Cơ sở lý thuyết của Parser là ngôn ngữ phi 
ngữ cảnh PDA 
 Tìm ra cấu trúc phi ngữ cảnh của chương 
trình 
 Bộ phận phát sinh mã trung gian 
 Bộ phân chuyển mã lệnh sanh mã trung gian 
 Bộ phận tối ưu mã liên qua đến việc sử dụng tài nguyên phần 
cứng 
 Bộ phận chuyển Mã trung gian thành mã máy 
 Mã tối ưu này sẽ chuyển vào Bộ phận chuyễn mã và kết quả là 
mã máy, hay mã hợp ngữ hoặc một ngôn ngữ khác, định vị lại 
địa chỉ của các dòng mã lệnh 
 Kết quả sẽ chuyển vào giai đoạn tối ưu liện qua đến việc sử 
dụng tài nguyên phần cứng 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
6 
Hình 2 :Cấu trúc trình biên dịch 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
7 
5. NGUYÊN TẮC KẾT HỢP 
 Kết hợp biên dịch và thông dịch 
 Kết hợp các ưu điểm giữa thông dịch và biên dịch 
 Ngôn ngữ lập trình cấp cao sẽ được biên dịch sang ngôn ngữ 
trung gian (dịch một lần)để dễ dàng thông dịch 
 Nhanh hơn thông dịch truyền thông 
 Ví dụ : 
1. NNLT Perl :sẽ biên dịch để kiểm tra lỗi trươc khi thông 
dịch 
2. Java :ý tưởng ban đầu của java là biên dịch mã nguồn 
sang mã trung gian là Byte code và có thể thực hiện trên 
tất cả các hệ thống thông qua máy ảo JVM 
Hình 3:Hệ thống kết JMV 
6. NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN SƠ BỘ 
 Trong trình biên dịch kết hợp giữa biên dịch và thông dịch, việc thực thi 
một chương trình được chia làm 2 giai đoạn 
 Giai đoạn 1:Kiểm tra lổi chương trình,biên dịch mã nguồn thành 
mã trung gian 
 Giai đoạn 2 :thông dịch mã trung gian sang mã máy 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
8 
 Việc chia quá trình thực thi thành hai giai đoạn như vậy giúp việc thực 
thi chương trình nhanh chóng hơn 
7. NGUYÊN TẮC PHẢN ĐỐI XỨNG 
 Chương trình nguồn sẽ qua bộ phận phân tích từ vựng(Scanner) sẽ 
cho ra luồn đơn vị từ vựng như ID,các toán tử.. gọi là “tokens” , đây là 
một dãy các token có thứ thự 
 Dãy các token có thứ tự tiến tính sẽ được đưa vào bộ phận phân tích 
cú pháp(Parser),Parser sẽ kiểm tra cú pháp và xây dựng cây phân tích 
cú pháp(không theo thứ tự tuyến tính 
8. NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG ĐỐI TƯỢNG TRUNG GIAN 
 Trong chương trình dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ,để truy xuất đến 
dữ liệu,chương trình phải truy xuất đến đúng địa chỉ vật lý của dữ liệu 
 Khi viết chương trình, để truy xuất đến dữ liệu về nguyên tắc người lập 
trình phải truy cập đúng vào địa chỉ vật lý,đều này gây khó khăn cho 
người lập trình 
 Các ngôn ngữ lập trình cho phép truy xuất đến ô nhớ thông qua đối 
tượng trung gian đó là biến, thông qua biến chương trình có thể truy 
xuất đến địa chỉ ô nhớ 
9. NGUYÊN TẮC SAO CHÉP 
 Khi truyền giá trị cho tham số hình thức cho chương trình con, người 
lập trình có thể dùng phương pháp truyền theo trị,trong phương pháp 
này trình biên dịch sẽ sao chép dữ liệu từ tham số thực vào tham số 
hình thức và tiến hành xữ lý 
10. NGUYÊN TẮC RẺ THAY ĐẮT 
 Trong phương pháp truyền tham số cho chương trình con,phương pháp 
truyền theo trị sẽ sao chép dữ liệu từ tham số thực sang tham số hình 
thức =>hệ thống phải cấp pháp vùng nhớ cho tham số hình thức đúng 
bằng vùng nhớ của tham số thực và phải tốn thời gian thực hiện thao 
tác sao chép dữ liệu 
 Để không tiêu tốn thời gian và bộ nhớ,trình biên dịch cung cấp phương 
pháp truyền tham biến.truyền tham biến là cách truyến địa chỉ của ô 
nhớ chứa dữ liệu cho chương trình con 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
9 
11. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG THEO CHU KỲ 
 Trong các trình biên dịch luôn có một chương trình chuyên “dọn rác” 
của hệ thống, chương trình này sẽ thực hiện theo một chu kỳ,khi tới chu 
kỳ chương trình sẽ kiểm tra trong vùng nhớ Head xem những vùng nhớ 
nào không còn được dùng sẽ giải phóng và đưa về những vùng nhớ có 
thể dùng 
12. NGUYÊN TẮC DỰ PHÒNG 
 Khi chương trình thực thi,chương trình sẽ yêu cầu hệ thống cung cấp 
vùng nhớ để chứa dữ liệu của chương trình 
 Tại một thời điểm có nhiều chương trình cùng thực thi, nên yêu cầu 
vùng nhớ lớn nhưng kích thước của bộ nhớ thì hữu hạn=>có thể xảy ra 
tình trạng hết bộ nhớ do những bộ nhớ đã được cấp phát nhưng chưa 
thu hồi 
 Để đề phòng trường hợp này, trình biên dịch luôn có chương trình “dọn 
rác” để thu hồi lại những ô nhớ đã được cấp phát cho biến trong 
chương trình con sau khi chương trình này thực thi xong 
13. NGUYÊN TẮC LINH ĐỘNG 
 Từ chương trình để chuyển thành mã máy chạy được trên một hệ thống 
phần cứng, trước tiên chương trình phải được kiểm tra có đúng cú 
pháp không?việc kiểm tra trực tiếp từ mã nguồn sẽ gặp khó khăn. 
 Để đơn giản quá trình này , trước khi chuyển qua giai đoạn phân tích cú 
pháp, chương trình nguồn sẽ được đưa vào bộ phận phân tích từ 
vựng,chương trình nguồn sẽ được tách thành danh sách các từ 
vựng.sau đó danh sách từ vựng này sẽ chuyển cho bộ phận phân tích 
để tiến hành phân tích cú pháp của chương trình nguồn 
14. NGUYÊN TẮC ĐẢO NGƯỢC 
 Sau khi phân tích cú pháp của chương trình nguồn, trình biên dịch sẽ 
tạo cây phân tích cú pháp 
 Thông thường Cây sẽ được tạo từ gốc đến lá 
 Nhưng trong phân tích cú pháp có phương pháp Buttom-Up :Xây dựng 
cây phân tích cú pháp đi từ nút lá 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
10 
15. NGUYÊN TẮC CHUYỂN SANG CHIỀU KHÁC 
 Khi định nghĩa mảng 2 chiều trong ngôn ngữ lập trình,người lập trình 
tưởng tượng mảng 2 chiều là một bảng và bảng này được lưu vào 
trong bộ nhớ 
 Bộ nhớ máy tính là một dãy tuyến tính các ô nhớ nên để lưu trữ mảng 
nhiều chiều, trình biên dịch sẽ chuyển mảng nhiều chiều thành mảng 
một chiều, và vị trí lưu trữ của các phần tử trên mảng tùy thuộc vào 
ngôn ngữ hỗ trợ lưu trữ mảng theo thứ tự dòng hay thứ tự cột 
 Để truy xuất đến các phần tử trong mảng nhiều chiều, trình biên dịch 
xây dựng hàm truy xuất đến vị trí lưu trữ dựa vào chỉ số các chiều của 
phần tử 
KẾT LUẬN 
 Qua đó ta thấy việc vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trongquá trình nghiên 
cứu khoa học, giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực công nghệ thông tin và mọi lĩnh 
vực khác trong cuộc sống là điều tối cần thiết, cực kì quan trọng. Nó giúp cho chúng 
ta có được những hướng đi mới, cách nghĩ mới để giải quyết vấn đề. Điều mấu chốt 
là cấp kỳ thay đổi cách tư duy để sáng tạo mới tiếp cận được đến thành công. 
 Hiện nay ở Việt Nam số bằng sáng chế một năm là rất ít so với các nước trên 
thế giới. Nguyên nhân là do sự tư duy theo lối mòn, sự dạy học thụ động, sự vận 
động, khuyến khích sáng tạo đổi mới của các giảng viên đến sinh viên là không 
nhiều. Do đó phần đông các sinh viên khi ra trường chỉ có thể làm theo những gì mà 
doanh nghiệp yêu cầu, ít có khả năng tựsáng tạo. Vì vậy việc đưa môn họcPhương 
pháp nghiên cứu khoa học vào chương trình đại học là cần thiết, để các sinh viên có 
dịp tiếp cận các phương pháp luận sáng tạo và đặc biệt là 40 nguyên lý sáng tạo 
của giáo sư Atlshuller. Có như vậy Việt Nam mới có thể cạnh tranh cùng bạn bè thế 
giới trong tương lai không xa. 
Phương pháp nghiên cứu khoa học Võ Ngọc Tân - 1212034 
11 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Slides bài giảng môn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG 
TIN HỌC, GS.TSKH. Hoàng Kiếm. 
[2] GS.TS. Phan Dũng, 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản, Trung tâm 
sáng tạo khoa học kỹ thuật thuộc ĐH Khoa học tự nhiên TP Hồ Chí Minh, 
1994. 
[3] Tham khảo các bài khoá trước 
[4] www.wikipedia.org 
[5] 
ylt13477.html 
[6] 
cac-thoi-dai.html 
[7] 
cho-tuong-lai-1515314.html