Языки системы и среды программирования

СИСТЕМА И СРЕДА ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Под системой программирования понимают язык программирования и совокупность программных средств, поддерживающих разработку и исполнение программ, написанных на этом языке.

Для выполнения программа должна быть загружена в среду исполнения. В случае использования ЯВУ загрузке программы может предшествовать ряд преобразований, целью которых является приведение программы к виду, необходимому для загрузки в среду исполнения.

Для долговременного хранения программа на ЯВУ и программа после каждого преобразования размещается на внешнем запоминающем устройстве в виде файлов. Часть программы, которая хранится в одном файле, называется модулем. В простейшем случае вся программа хранится в одном файле. Имена файлов, как правило, назначает разработчик, а расширения файлов назначаются автоматически по правилам, принятым в среде исполнения.

Модуль, содержащий программу на языке высокого уровня, называется исходным модулем. Текст исходного модуля состоит из отдельных предложений, называемых операторами.

Модуль, содержащий программу в виде, готовом для загрузки в среду исполнения, называется исполняемым модулем.

Различают две основные схемы преобразования исходного модуля в исполняемый модуль: трансляция и интерпретация.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программированияЯзыки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

При разработке программ обычно используются ранее созданные подпрограммы, которые хранятся в библиотеке стандартных подпрограмм в виде, пригодном для загрузки в среду исполнения. Подключение стандартных подпрограмм может выполняться в ходе выполнения программы (динамически компонуемые библиотеки) или предварительно до загрузки исполняемого кода в среду исполнения (статически компонуемые библиотеки). В последнем случае модуль, полученный транслятором, называют объектным модулем.

Отметим, что рассматривать библиотеку просто как набор подпрограмм можно только в предельно упрощенном виде. Операции по добавлению подпрограмм в библиотеку и удаления подпрограмм из библиотеки выполняются специальными программами, которые будем рассматривать как составную часть библиотеки.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программированияСхема интерпретации используется для непосредственного распознавания и выполнения операторов исходного модуля (Рис.2). Распознавание и выполнение операторов возлагается на специальную программу – интерпретатор. Понятия исходного и исполняемого модуля в этом случае совпадают.

Таким образом, можно уточнить составные части системы программирования, как показано на Рис.3

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Средства разработки могут использоваться автономно или объединятся в систему. В первом случае запуск каждого из средств инициируется разработчиком путем ввода команды операционной системы.

Средства разработки, объединенные в систему на основе общего интерфейса и общей базы данных, образуют среду программирования.

Источник

Языки и системы программирования

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Описание презентации по отдельным слайдам:

Языки и системы программирования

Современные системы программирования включают в себя: Транслятор (компилятор или интерпретатор) Интегрированную среду разработки программ Встроенный текстовый редактор Библиотеки стандартных программ и функций Средства отладки программ Встроенные справочные службы и т.д.

Компиляция – многоступенчатый процесс, включающий этапы: Синтаксический анализ – проверка правильности конструкций, использованных в тексте программы Семантический анализ – выявление несоответствий типов и структур переменных, функций и процедур Генерация объектного кода – завершающий этап трансляции.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов, задающих те или иные действия. Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти в заключительное.

1. Программу записывают в обычном текстовом редакторе и получают текстовый файл. Такой программный код, записанный на языке программирования высокого уровня, называют исходным модулем ( кодом, текстом). Порядок запуска программы

2. Исходный код преобразуют в инструкции процессора. Это преобразование выполняют специальные программы-переводчики (трансляторы).

Турбо Паскаль появился на рынке программных продуктов в 1984 году. Турбо Паскаль состоит из языка программирования и среды программирования, которая создаёт удобства в работе. Из истории

В 1992 году вышла 7 версия Турбо Паскаля. Пакет Turbo Pascal 7.0 использует новейшие (на тот период) достижения в программировании. Он может быть использован на любой машине. Эта версия снабжена большим количеством стандартных библиотек.

Включает: текстовый редактор компилятор компоновщик загрузчик Запускается: Программой TURBO.EXE Интегрированная среда программирования Turbo Pascal

Строка заголовка Строка меню Рабочая область Строка подсказки

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Номер материала: ДВ-227360

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Компьютер с нуля

Системы программирования и инструментальные среды

Очень специфический вид программного обеспечения для компьютера это системы программирования.

Система программированиякомплекс языковых и программных средств, предназначенных для автоматизации процесса составления, отладки программы и подготовки ее к выполнению.

В данный класс программного обеспечения входят средства (инструментарии) для создания других программ и программных комплексов.

В общем случае, программа — это последовательность предписаний (команд), записанных на языке, понятном некоторому исполнителю (процессору).

Однако, такой язык не понятен для человека, поэтому для желающих писать программы были придуманы языки программирования высокого уровня (такое название было дано для того, чтобы отличить их от языков, непосредственно понятных машинам), которые позволяют быстро и понятно (для людей) записать последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Общая классификация языков программирования

Уровни языков программирования

Уровень языка программирования определяет степень его удаленности от языка процессора и приближенности к естественному или формальному языку, используемого человеком. (Чем выше уровень, тем дальше он от компьютера и ближе к человеку).

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

На схеме изображен состав системы программирования.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Состав системы программирования

Язык программирования — это специально обусловленный набор символов, слов и мнемонических (особым образом организованных и заранее оговоренных) сокращений, используемых для записи набора команд (программы), воспринимаемых компьютером.

Синтаксис языка программирования это перечень правил записи программ из элементов этого языка.

В настоящее время существует несколько сотен языков высокого уровня, получивших название алгоритмических языков. Каждый из этих языков имеет свой синтаксис и ориентирован на решение задач определенного класса. К наиболее популярным относятся Basic, Pascal, C++, Prolog.

Для подготовки текста программы на любом алгоритмическом языке требуется специальная программа, называемая текстовым редактором, который является первым инструментом в сложном деле написания программ.

Процессор понимает только язык машинных команд. Поэтому обязательным элементом любой системы программирования является транслятор.

Транслятор (translator) — это программа, предназначенная для перевода (трансляции) описания алгоритма с одного формального языка на другой.

Этап трансляции кода программы является обязательным.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования Этап превращения программы, написанной на языке высокого уровня, в машинный код реализуется в двух вариантах.

1. В первом случае транслятор берет из файла программу на языке высокого уровня и переводит в программу на машинном языке всю целиком, записывая ее в файл с расширением obj. Программу, записанную в такой файл, принято называть объектным модулем, а транслятор, который выполняет такой перевод, называют компилятором . К компилируемым языкам относятся языки: Паскаль, Си, Фортран и др.

2. Во втором случае транслятор берет из файла с программой на языке высокого уровня по одному предписанию (команде), транслирует ее и сразу исполняет эту команду. Такой транслятор называют интерпретатором . К интерпретируемым языкам относятся: Бейсик, Пролог, Лисп и др.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Современные инструментальные среды (системы программирования), как правило, используют компилятор. В связи с этим не лишним будет представление о том, как же объектный модуль превращается в исполняемую программу, которая и хранится в файле с расширением ЕХЕ или СОМ.

Алгоритм получения исполняемой программы

Данное превращение осуществляет компьютерная программа, называемая редактор связей.

Редактор связей это программа, осуществляющая преобразование объектного модуля в исполняемую программу.

Объектный модуль представляет собой схему будущей программы. В нем отсутствует масса важных вещей, связанных с конкретной операционной системой, особенностями ее обмена с клавиатурой, дисплеем, диском, оперативной памятью и т.п. Редактор связей берет из специальной библиотеки (ее принято называть системной библиотекой подпрограмм) все необходимые для работы блоки (подпрограммы) и в файле с расширением ЕХЕ «склеивает» исполняемую программу из объектного модуля и этих блоков.

Языки системы и среды программирования. Смотреть фото Языки системы и среды программирования. Смотреть картинку Языки системы и среды программирования. Картинка про Языки системы и среды программирования. Фото Языки системы и среды программирования

Таким образом, системы программирования предназначены для создания программ для компьютера и включают следующие основные компоненты:

Инструментальные среды

Раньше пользователи вводили текст программы с помощью специального или подходящего текстового редактора. Затем использовали другую программу — транслятор(компилятор) для перевода написанной программы в объектный модуль. Далее использовалась третья программа —компоновщик(называемая также сборщиком, или редактором связей), которая позволяла собрать единый исполняемый файл из отдельных модулей, а также снабжала его специальными стандартными блоками, обеспечивающими связь программы с внешними устройствами. И наконец, четвертая программа — загрузчик— загружала окончательно подготовленный исполняемый файл в оперативную память ЭВМ, который далее выполнялся по специальной команде.

Если на каком-либо этапе подготовки программы была допущена ошибка, все приходилось начинать заново. Таким образом, отладка программы была достаточно длительным, трудоемким и утомительным процессом.

В настоящее время разработаны и успешно используются системы программирования, представляющие собой единую инструментальную среду (или Turbo-среду), где в рамках одного программного пакета осуществляются все перечисленные выше операции. Кроме того, пакет обычно снабжается удобными средствами отладки программ, системой контекстной помощи и рядом дополнительных сервисных возможностей.

Инструментальная среда – это интегрированная система, которая позволяет писать, редактировать, отлаживать и запускать программы на выполнение, не выходя из самой среды.

В качестве примеров программных продуктов этого типа можно привести широко известные пакеты TurboBASIC, BorlandPascalwithObjects 7.0, Borland C++ (продукты фирмы BorlandInternationalInc.), а также QuickBASIC, QuickPascal, Quick С (продукты фирмы Microsoft) и многие другие.

Источник

информатика

Лекции

1. Введение

ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ.

ИНФОРМАТИКА- НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ СПОСОБЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОЗДАНИЯ, ХРАНЕНИЯ, ОБРАБОТКИ, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ.

ИНФОРМАЦИЯ – ЭТО НАБОР СИМВОЛОВ, ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ ИЛИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, НЕСУЩИХ ОПРЕДЕЛЕННУЮ СМЫСЛОВУЮ НАГРУЗКУ.

В развитых странах большинство работающих заняты не в сфере производства, а в той или иной степени занимаются обработкой информации. Поэтому философы называют нашу эпоху постиндустриальной. В 1983 году американский сенатор Г.Харт охарактеризовал этот процесс так: «Мы переходим от экономики, основанной на тяжелой промышленности, к экономике, которая все больше ориентируется на информацию, новейшую технику и технологию, средства связи и услуги..»

2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

Вся история развития человеческого общества связана с накоплением и обменом информацией (наскальная живопись, письменность, библиотеки, почта, телефон, радио, счеты и механические арифмометры и др.). Коренной перелом в области технологии обработки информации начался после второй мировой войны.

В вычислительных машинах первого поколения основными элементами были электронные лампы. Эти машины занимали громадные залы, весили сотни тонн и расходовали сотни киловатт электроэнергии. Их быстродействие и надежность были низкими, а стоимость достигала 500-700 тысяч долларов.

Появление более мощных и дешевых ЭВМ второго поколения стало возможным благодаря изобретению в 1948 году полупроводниковых устройств- транзисторов. Главный недостаток машин первого и второго поколений заключался в том, что они собирались из большого числа компонент, соединяемых между собой. Точки соединения (пайки) являются самыми ненадежными местами в электронной технике, поэтому эти ЭВМ часто выходили из строя.

В ЭВМ третьего поколения (с середины 60-х годов ХХ века) стали использоваться интегральные микросхемы (чипы)- устройства, содержащие в себе тысячи транзисторов и других элементов, но изготовляемые как единое целое, без сварных или паяных соединений этих элементов между собой. Это привело не только к резкому увеличению надежности ЭВМ, но и к снижению размеров, энергопотребления и стоимости (до 50 тысяч долларов).

История ЭВМ четвертого поколения началась в 1970 году, когда ранее никому не известная американская фирма INTEL создала большую интегральную схему (БИС), содержащую в себе практически всю основную электронику компьютера. Цена одной такой схемы (микропроцессора) составляла всего несколько десятков долларов, что в итоге и привело к снижению цен на ЭВМ до уровня доступных широкому кругу пользователей.

СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬТЕРЫ- ЭТО ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ, В КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ БОЛЬШИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ.

6.ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ И ЕЕ ОБЪЕМ.

ЛЮБОЕ СООБЩЕНИЕ НА ЛЮБОМ ЯЗЫКЕ СОСТОИТ ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СИМВОЛОВ- БУКВ, ЦИФР, ЗНАКОВ. Действительно, в каждом языке есть свой алфавит из определенного набора букв (например, в русском- 33 буквы, английском- 26, и т.д.). Из этих букв образуются слова, которые в свою очередь, вместе с цифрами и знаками препинания образуют предложения, в результате чего и создается текстовое сообщение. Не является исключением и язык на котором «говорит» компьютер, только набор букв в этом языке является минимально возможным.

В КОМПЬЮТЕРЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ 2 СИМВОЛА- НОЛЬ И ЕДИНИЦА (0 и 1), АНАЛОГИЧНО ТОМУ, КАК В АЗБУКЕ МОРЗЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ТОЧКА И ТИРЕ. Действительно, закодировав привычные человеку символы (буквы, цифры, знаки) в виде нулей и единиц (или точек и тире), можно составить, передать и сохранить любое сообщение.

ЭТО СВЯЗАНО С ТЕМ, ЧТО ИНФОРМАЦИЮ, ПРЕДСТАВЛЕННУЮ В ТАКОМ ВИДЕ, ЛЕГКО ТЕХНИЧЕСКИ СМОДЕЛИРОВАТЬ, НАПРИМЕР, В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ. Если в какой-то момент времени по проводнику идет ток, то по нему передается единица, если тока нет- ноль. Аналогично, если направление магнитного поля на каком-то участке поверхности магнитного диска одно- на этом участке записан ноль, другое- единица. Если определенный участок поверхности оптического диска отражает лазерный луч- на нем записан ноль, не отражает- единица.

ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО ИЗ ДВУХ СИМВОЛОВ-0 ИЛИ 1, НАЗЫВАЕТСЯ 1 БИТ (англ. binary digit- двоичная единица). 1 бит- минимально возможный объем информации. Он соответствует промежутку времени, в течение которого по проводнику передается или не передается электрический сигнал, участку поверхности магнитного диска, частицы которого намагничены в том или другом направлении, участку поверхности оптического диска, который отражает или не отражает лазерный луч, одному триггеру, находящемуся в одном из двух возможных состояний.

Итак, если у нас есть один бит, то с его помощью мы можем закодировать один из двух символов- либо 0, либо 1.

3 бита- 8 вариантов;

Продолжая дальше, получим:

4 бита- 16 вариантов,

7 бит- 128 вариантов,

8 бит- 256 вариантов,

9 бит- 512 вариантов,

10 бит- 1024 варианта,

В обычной жизни нам достаточно 150-160 стандартных символов (больших и маленьких русских и латинских букв, цифр, знаков препинания, арифметических действий и т.п.). Если каждому из них будет соответствовать свой код из нулей и единиц, то 7 бит для этого будет недостаточно (7 бит позволят закодировать только 128 различных символов), поэтому используют 8 бит.

ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ОДНОГО ПРИВЫЧНОГО ЧЕЛОВЕКУ СИМВОЛА В КОМПЬЮТЕРЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ 8 БИТ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ЗАКОДИРОВАТЬ 256 РАЗЛИЧНЫХ СИМВОЛОВ.

СТАНДАРТНЫЙ НАБОР ИЗ 256 СИМВОЛОВ НАЗЫВАЕТСЯ ASCII ( произносится «аски», означает «Американский Стандартный Код для Обмена Информацией»- англ. American Standart Code for Information Interchange).

ОН ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ БОЛЬШИЕ И МАЛЕНЬКИЕ РУССКИЕ И ЛАТИНСКИЕ БУКВЫ, ЦИФРЫ, ЗНАКИ ПРЕПИНАНИЯ И АРИФМЕТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ И Т.П.

КАЖДОМУ СИМВОЛУ ASCII СООТВЕТСТВУЕТ 8-БИТОВЫЙ ДВОИЧНЫЙ КОД, НАПРИМЕР:

ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО СИМВОЛА ASCII НАЗЫВАЕТСЯ 1 БАЙТ.

Очевидно что, поскольку под один стандартный ASCII-символ отводится 8 бит,

Остальные единицы объема информации являются производными от байта:

1 КИЛОБАЙТ = 1024 БАЙТА И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО ПОЛОВИНЕ СТРАНИЦЫ ТЕКСТА,

1 МЕГАБАЙТ = 1024 КИЛОБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 500 СТРАНИЦАМ ТЕКСТА,

1 ГИГАБАЙТ = 1024 МЕГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ,

1 ТЕРАБАЙТ = 1024 ГИГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2000 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ.

СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ЛИНИЯМ СВЯЗИ ИЗМЕРЯЕТСЯ В БОДАХ.

В частности, если говорят, что пропускная способность какого-то устройства составляет 28 Килобод, то это значит, что с его помощью можно передать по линии связи около 28 тысяч нулей и единиц за одну секунду.

7. СЖАТИЕ ИНФОРМАЦИИ НА ДИСКЕ

ИНФОРМАЦИЮ НА ДИСКЕ МОЖНО ОБРАБОТАТЬ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОГРАММ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ОНА ЗАНИМАЛА МЕНЬШИЙ ОБЪЕМ.

Сжатие информации используют, если объем носителя информации недостаточен для хранения требуемого объема информации или информацию надо послать по электронной почте

Программы, используемые при сжатии отдельных файлов называются архиваторами. Эти программы часто позволяют достичь степени сжатия информации в несколько раз.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *