Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Мая 2015 в 15:47, реферат
Компиляторы полностью обрабатывают весь текст программы (он иногда называется исходный код). Они просматривают его в поисках синтаксических ошибок (иногда несколько раз), выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык — генерируют машинный код. Нередко при этом выполняется оптимизация с помощью набора методов, позволяющих повысить быстродействие программы. В результате законченная программа получается компактной и эффективной, работает в сотни раз быстрее программы, выполняемой с помощью интерпретатора, и может быть перенесена на другие компьютеры с процессором, поддерживающим соответствующий машинный код.
ВВЕДЕНИЕ
Информационные технологии занимают все более значимую роль в человеческом обществе. Они проникли во все сферы деятельности. Для обслуживания общественных потребностей в автоматизации труда, хранения данных, связи и др. развиваются языки программирования. Если раньше языки программирования использовались лишь для создания программ, автоматизации вычислительных процессов, то на сегодняшний день они используются для решения более разнообразных задач.
Процесс решения задачи на персональном компьютере (ПК) — это совместная деятельность человека и машины. Его условно можно разделить на несколько этапов. Человеку отводятся шаги, связанные с творческой деятельностью (постановкой, алгоритмизацией, программированием задачи и анализа результатов), на долю компьютера этапы обработки информации в соответствии с разработанным алгоритмом. При этом говорят, что компьютер выполняет программу (последовательность команд), реализующую данный алгоритм.
Команды, предназначенные для ПК, должны быть представлены в виде, понятном машине. Для этого и применяются языки программирования.
Существуют такие языки, которые отражают структуру данного класса машин, и поэтому их называют машинно-ориентированными языками или низкого уровня. Чтобы реализовать заданный алгоритм с помощью языка низкого уровня необходимо записать программу, представляющую собой определенную последовательности нулей и единиц. Особенностью этих языков является жесткая ориентация на определенный тип аппаратуры. В стремлении приспособить эти языки к человеку, был разработан язык символического кодирования-языка ассемблера.
Для облегчения труда программистов были созданы языки программирования, которые строились на основе определенного алфавита и строгих правил построения предложений. Отличительной особенностью этих языков является ориентация не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операторов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. Такие языки принято называть языками программирования высокого уровня. К ним относятся: Бейсик, Фортран, Паскаль, Си и многие другие. Так как текст записанной программы на языках высокого уровня не понятен ПК, требуется перевести его на машинный язык. Такой перевод на язык машинных кодов называется трансляцией, а выполняется он специальными программами – трансляторами. Существует два основных вида трансляторов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретатор берет очередной оператор языка из текста программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет (обычно после анализа оператор транслируется в некоторое промежуточное представление или даже машинный код для более эффективного дальнейшего исполнения). Только после того как текущий оператор успешно выполнен, интерпретатор перейдет к следующему. При этом, если один и тот же оператор должен выполняться в программе многократно, интерпретатор всякий раз будет выполнять его так, как будто встретил впервые. Вследствие этого, программы, в которых требуется осуществить большой объем повторяющихся вычислений, могут работать медленно. Кроме того, для выполнения такой программы на другом компьютере там также должен быть установлен интерпретатор — ведь без него текст программы является просто набором символов.
По-другому, можно сказать, что интерпретатор моделирует некую виртуальную вычислительную машину, для которой базовыми инструкциями служат не элементарные команды процессора, а операторы языка программирования.
Компиляторы полностью обрабатывают весь текст программы (он иногда называется исходный код). Они просматривают его в поисках синтаксических ошибок (иногда несколько раз), выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык — генерируют машинный код. Нередко при этом выполняется оптимизация с помощью набора методов, позволяющих повысить быстродействие программы. В результате законченная программа получается компактной и эффективной, работает в сотни раз быстрее программы, выполняемой с помощью интерпретатора, и может быть перенесена на другие компьютеры с процессором, поддерживающим соответствующий машинный код.
1. Общая часть
1.1 Цель и анализ использования разработки
Целью данного курсового проекта является разработка программы на тему: «Программа записи двоичного числа в восьмеричной шестнадцатеричной системах счисления и наоборот». Данная программа может быть полезна студентам и учащимся во время изучения специализированных тем обучения по информатике, при проверке преподавателем решённых контрольных работ, для увеличения безошибочной проверки контрольных работ. Программа принимает во внимание психо-эмоциональный аспект учащихся, так как студентам и ученикам удобнее работать с компьютером.
Система счисления – это способ представления любого числа с помощью некоторого алфавита символов, называемых цифрами. Все системы счисления делятся на: позиционные и непозиционные.
Непозиционными системами являются такие системы счисления, в которых каждый символ сохраняет свое значение независимо от места его положения в числе.
Примером непозиционной системы счисления является римская система. К недостаткам таких систем относятся наличие большого количества знаков и сложность выполнения арифметических операций.
Система счисления называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различное значение, определяющееся позицией цифры в последовательности цифр, изображающей число. Это значение меняется в однозначной зависимости от позиции, занимаемой цифрой, по некоторому закону.
Примером позиционной системы счисления является десятичная система, используемая в повседневной жизни.
Двоичная – это родная система счисления компьютера. Она используется компьютером для внутреннего представления данных. На самом низком уровне вычисления в компьютере происходят именно в двоичной системе. Для записи чисел в этой системе счисления используется всего лишь две цифры: 0, 1. Двоичные числа, т.к. они состоят всего из двух цифр, длиннее своих десятичных эквивалентов, поэтому программистам, которые пишут свои программы на языках низкого уровня (Ассемблер, С++ также позволяет работать на низком уровне), не очень удобно использовать двоичные числа. Они предпочитают пользоваться восьмеричной и шестнадцатеричной системами счисления, т.к. с помощью них можно сокращённо записывать двоичное число.
Восьмеричная система
1.2 Характеристики компьютера и среды программирования
Программа по теме данного курсового проекта разрабатывалась в среде Pascal ABC, в операционной системе Windows 8.
1.2.1 Характеристика интегрированной среды программирования Pascal ABC
Язык Паскаль признан многими российскими преподавателями как один из лучших именно для начального обучения. Однако, среда Pascal, ориентированная на MS DOS, устарела, а среда Borland Delphi с ее богатыми возможностями сложна для начинающего программиста. Так, попытка начинать обучение с написания событийной программы в Borland Delphi вызывает у обучаемого массу сложностей и приводит к ряду неправильно сформированных навыков.
Система Pascal ABC основана на языке Pascal и призвана осуществить постепенный переход от простейших программ к модульному, объектно-ориентированному, событийному и компонентному программированию. Некоторые языковые конструкции в Pascal ABC допускают, наряду с основным, упрощенное использование, что позволяет использовать их на ранних этапах обучения. Например, в модулях может отсутствовать разделение на секцию интерфейса и секцию реализации. В этом случае модули устроены практически так же, как и основная программа, что позволяет приступить к их изучению параллельно с темой "Процедуры и функции".
В языке Pascal ABC имеются арифметические операции с типизированными указателями (в стиле языка C), а также тип complex, предназначенный для работы с комплексными числами.
Компилятор Pascal ABC является компилятором переднего плана (front-end). Это означает, что он не генерирует исполняемый код в виде .exe-файла, а создает в результате компиляции дерево программы в памяти, которое затем выполняется с помощью встроенного интерпретатора. В итоге скорость работы программы примерно в 20 раз медленнее скорости работы этой же программы, откомпилированной в среде Pascal ABC, и в 50 раз медленнее этой программы, откомпилированной в среде Borland Delphi.
В системе Pascal ABC можно выполнять так называемые проверяемые задания, обеспечивающие постановку задачи со случайными исходными данными, контроль операций ввода-вывода, проверку правильности решения, а также ведение протокола решения задач.
Основной экран интегрированной среды разработчика Pascal ABC включает в себя следующие элементы: строку меню, рабочую область и строку состояния. В меню содержатся следующие разделы:
Интегрированная среда программирования Pascal ABC имеет следующие возможности:
1.2.2 Характеристики операционной системы Windows 8
Windows 8 — операционная система, принадлежащая к семейству
ОС Microsoft Windows, в линейке следующая за Windows 7 и разработанная транснационально
Windows 8, в отличие от своих
Интерфейс Metro ориентирован на сенсорный экран, но не исключает пользование на не сенсорных ПК.
Довольно большое количество нововведение в файловой системе ReFS лежит именно в области создания структур папок и файлов, а самое главное, управления ими. Эти изменения рассчитаны на автоматическое изменение исправление ошибок объектов файловой системы и самой системы, максимальное масштабирование, а самое главное, на работу в режиме постоянного подключения.
Ядром файловой системы ReFS является таблица объектов, которая называется центральным каталогом и в которой перечислены все таблицы системы.
Также в системе присутствует и «классический» рабочий стол, в виде отдельного приложения. Вместо меню «Пуск» в интерфейсе используется «активный угол», нажатие на который открывает стартовый экран. Прокрутка в Metro-интерфейсе идет горизонтально. Также, если сделать жест уменьшения (или нажать на минус внизу экрана), будет виден весь стартовый экран. Плитки на стартовом экране можно перемещать и группировать, давать группам имена и изменять размер плиток (доступно только для плиток, которые были изначально большими). В зависимости от разрешения экрана система автоматически определяет количество строк для плиток — на стандартных планшетных компьютерах три ряда плиток. Цвет стартового экрана меняется в новой панели управления, также меняется и орнамент на заднем фоне.
Windows 8 — переосмысленная Windows 7, и приёмы работы с рабочим столом остались теми же.
1.2.3 Характеристики компьютера
Программу данного курсового проекта можно запустить на любом компьютере. Данная программа разрабатывалась на ПК со следующими характеристиками: