Системы программирования. Основные понятия и определения

3. Автокоды. Существуют системы программирования, использующие языки, которые включают в себя все возможности ЯСК, посредством расширенного введения макрокоманд – они называются Автокоды. В различных программах встречаются некоторые достаточно часто использующиеся командные последовательности, которые соответствуют определенным процедурам преобразования информации. Эффективная реализация таких процедур обеспечивается оформлением их в виде специальных макрокоманд и включением последних в язык программирования, доступный программисту. Макрокоманды переводятся в машинные команды двумя путями – расстановкой и генерированием. В постановочной системе содержатся «остовы» – серии команд, реализующие требуемую функцию, обозначенную макрокомандой. Макрокоманды обеспечивают передачу фактических параметров, которые в процессе трансляции вставляются в «остов» программы, превращая её в реальную машинную программу. В системе с генерацией имеются специальные программы, анализирующие макрокоманду, которые определяют, какую функцию необходимо выполнить и формируют необходимую последовательность команд, реализующих данную функцию. Обе указанных системы используют трансляторы с ЯСК и набор макрокоманд, которые также являются операторами автокода. Развитые автокоды получили название Ассемблеры. Сервисные программы и пр., как правило, составлены на языках типа Ассемблер [3].

4. Макрос. В таких системах язык, являющийся средством для замены последовательности символов описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ на более сжатую форму – называется Макрос (средство замены). В основном, Макрос предназначен для того, чтобы сократить запись исходной программы. Компонент программного обеспечения, обеспечивающий функционирование макросов, называется макропроцессором. На макропроцессор поступает макросопределяющий и исходный текст. Реакция макропроцессора на вызов – выдача выходного текста. Макрос одинаково может работать, как с программами, так и с данными [1].

 

2.1.2 Машинно-независимые системы программирования

Машинно-независимые системы программирования – это средство описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ. В таких системах программы, составляемые языках, имеющих название высокоуровневых языков программирования, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка (задачи, сегменты, блоки и т.д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять система после трансляции программы на машинном языке. Таким образом, командные последовательности (процедуры, подпрограммы), часто используемые в машинных программах, представлены в высокоуровневых языках отдельными операторами. Программист получил возможность не расписывать в деталях вычислительный процесс на уровне машинных команд, а сосредоточиться на основных особенностях алгоритма [3].

Среди машинно-независимых  систем программирования следует выделить:

1. Процедурно-ориентированные системы. Входные языки программирования в таких системах служат для записи алгоритмов (процедур) обработки информации, характерных для решения задач определенного класса. Эти языки, должны обеспечить программиста средствами, позволяющими коротко и четко формулировать задачу и получать результаты в требуемой форме. Процедурных языков очень много, например: Фортран, Алгол – языки, созданные для решения математических задач; Simula, Слэнг - для моделирования; Лисп, Снобол – для работы со списочными структурами [4].

2. Проблемно-ориентированные системы в качестве входного языка используют язык программирования с проблемной ориентацией. С расширением областей применения вычислительной техники возникла необходимость формализовать представление постановки и решение новых классов задач. Необходимо было создать такие языки программирования, которые, используя в данной области обозначения и терминологию, позволили бы описывать требуемые алгоритмы решения для поставленных задач. Эти языки, ориентированные на решение определенных проблем, должны обеспечить программиста средствами, позволяющими коротко и четко формулировать задачу и получать результаты в требуемой форме. Программы, составленные на основе этих языков программирования, записаны в терминах решаемой задачи и реализуются выполнением соответствующих процедур.

3. Диалоговые системы. Программные средства, обеспечивают оперативное взаимодействие человека с ЭВМ. Обеспечивается оперативное воздействия на прохождение задач. Необходимость обеспечения оперативного взаимодействия с пользователем потребовала сохранения в памяти ЭВМ копии исходной программы даже после получения объектной программы в машинных кодах. При внесении изменений в программу система программирования с помощью специальных таблиц устанавливает взаимосвязь структур исходной и объектной программ. Это позволяет осуществить требуемые редакционные изменения в объектной программе.

4. Непроцедурные системы. Данные обрабатываются по фиксированным алгоритмам (табличные языки и генераторы отчетов). Позволяя четко описывать как задачу, так и необходимые для её решения действия, таблицы решений дают возможность в наглядной форме определить, какие условия должны выполнятся, прежде чем переходить к какому-либо действию. Одна таблица решений, описывающая некоторую ситуацию, содержит все возможные блок-схемы реализаций алгоритмов решения. Табличные методы легко осваиваются специалистами любых профессий. Программы, составленные на табличном языке, удобно описывают сложные ситуации, возникающие при системном анализе [4].

 

2.2 Средства создания программ

Обычно в состав систем программирования входят: трансляторы  с языков высокого уровня; средства редактирования, компоновки и загрузки программ; макроассемблеры (машинно-ориентированные  языки); отладчики машинных программ [10].

Системы программирования, как  правило, включают в себя:

- текстовый редактор (Edit), осуществляющий функции записи и редактирования исходного текста программы;

-загрузчик программ (Load), позволяющий выбрать из директория нужный текстовый файл программы;

- запускатель программ (Run), осуществляющий процесс выполнения программы;

- компилятор (Compile), предназначенный для компиляции или интерпретации исходного текста программы в машинный код с диагностикой синтаксических и семантических (логических) ошибок;

- отладчик (Debug), выполняющий сервисные функции по отладке и тестированию программы;

- диспетчер файлов (File), предоставляющий возможность выполнять операции с файлами: сохранение, поиск, уничтожение и т.п. [5].

В самом общем  случае для создания программы на выбранном языке программирования нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый  редактор. Так как текст программы записывается с помощью ключевых слов, обычно происходящих от слов английского языка, и набора стандартных символов для записи всевозможных операций, то формировать этот текст можно в любом редакторе, получая в итоге текстовый файл с исходным текстом программы. Лучше использовать специализированные редакторы, которые ориентированы на конкретный язык программирования и позволяют в процессе ввода текста выделять ключевые слова и идентификаторы разными цветами и шрифтами. Подобные редакторы созданы для всех популярных языков и дополнительно могут автоматически проверять правильность синтаксиса программы непосредственно во время ее ввода.

2. Исходный  текст с помощью программы-компилятора переводится в машинный код. Исходный текст программы состоит, как правило, из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем требуется объединить в одно целое. Кроме того, системы программирования, как правило, включают в себя библиотеки стандартных подпрограмм (имеют расширение LIB). Стандартные подпрограммы имеют единую форму обращения, что создает возможности автоматического включения таких подпрограмм в вызывающую программу и настройки их параметров.

3. Объектный  код модулей и подключенные  к нему стандартные функции  обрабатывает специальная программа  – редактор связей. Данная программа объединяет объектные коды с учетом требований операционной системы и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код для конкретной платформы. Исполнимый код это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютер, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .exe или .com.

4. В современных  системах программирования имеется  еще один компонент – отладчик, который позволяет анализировать работу программы во время ее исполнения. С его помощью можно последовательно выполнять отдельные операторы исходного текста последовательно, наблюдая при этом, как меняются значения различных переменных.

5. В последние  несколько лет в программировании (особенно для операционной среды  Windows) наметился так называемый визуальный подход. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, свойства и поведение которых настраиваются с помощью специальных редакторов [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Итак, системы программирования - это комплекс инструментальных программных  средств, предназначенный для работы с программами на одном из языков программирования.

Системы программирования предоставляют  сервисные возможности программистам  для разработки их собственных компьютерных программ.

Сегодня имеется  немало систем программирования, выпускаемых различными фирмами и ориентированных на различные модели ПК и операционные системы. Наиболее популярны следующие визуальные среды быстрого проектирования: Microsoft Visual Basic, Turbo Pascal, C++ Builder, Symantec Café.

Ключевые  понятия систем программирования: язык и реализация языка.

Из универсальных  языков программирования сегодня наиболее популярны следующие:

Бейсик (Basic) – для освоения требует начальной подготовки (общеобразовательные школы)

Паскаль (Pascal) – требует специальной подготовки (школы с углубленным изучением предмета и общетехнические вузы)

Си++ (C++), Ява (Java) – требуют профессиональной подготовки (специализированные средние и высшие учебные заведения)

Именно эти  системы и языки программирования в дальнейшем будут определять развитие информатики.

Итак, рассмотрев понятие и функции системы  программирования, описав существующие языки программирования, классификации и средства создания программ, можем сделать вывод о достижении поставленной цели.

 

 

Список  использованных источников

1. Вычислительная техника и программирование / А.В. Петров [и др].  ; под ред. А.В. Петрова. - М.: Высшая школа, 1999. - 258с.
2. Гейн, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: учебное пособие/ А.Г. Гейн. - М.: Просвещение, 2003. - 246с.
3. Демьяненко, В.Ю. Программные средства создания и ведения баз данных/ В.Ю.Демьяненко. - М.: Финансы и статистика, 1998. - 216с.
4. Информатика: Базовый курс/ С.В.Симонович [и др]. - СПб.: Питер, 2001. - 640 с.
5. Ляхович, В.Ф. Основы информатики: учебное пособие/ В.Ф.Ляхович. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 164с.
6. Моначов,  В. Язык программирования Java и среда NetBeans/ В.Моначев. - 2-е изд. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 720 с.
7. Моргун, А.Н. Справочник по Turbo Pascal для студентов/ А.Н.Моргун. - М.: Диалектика, 2006. - 608 с.
8. Сайлер, Б.  Использование Visual Basic 6. Классическое издание/ Б.Сайлер, Д.Споттс. - М.: Вильямс, 2007. - 832 с.
9. Страуструп, Б. Язык программирования С++ = The C++ Programming Language / Пер. с англ. - 3-е изд. - СПб.; М.: Невский диалект - Бином, 1999. - 991 с.
10. Угринович, Н. Информатика и информационные технологии: учебник для 10 - 11 классов/ Н.Угринович. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 511с.