Информатика и программное обеспечение ПЭВМ (стр. 34 из 48)

сложения ячейки ячейки ячейки

операнда А операнда В операнда С

В символьном кодировании, за исключением машинного кода, используются символические обозначения операций и адресов операндов.

Пример:

C = A + B можно представить в виде команды:

СЛ A B C

Операция (+) адреса операндов

Вместо двоичных кодов, как в машинной команде, здесь используются условные обозначения, и команда имеет более простой вид. Такую группу языков называют языками символического кодирования. К ним относят Ассемблер, Макроассемблер, автокоды.

Алгоритмические языки – это набор символов и терминов, которые в соответствии с правилами синтаксиса описывают алгоритм решения задачи.

Языки профессиональных программистов – основная группа алгоритмических языков. К наиболее известным относят Фортран, Алгол, Кобол, ПЛ/1, Паскаль, Ада, Си, ЛИСП.

ФОРТРАН (FORmula TRANslation) является первым алгоритмическим языком; был создан в конце 50-х гг.; очень близкий по форме записи к математическим формулам. Существенный недостаток: он не обеспечивает надежности программирования из-за своей громоздкости и несовершенства логических возможностей. Программирование на Фортране можно сравнить с ездой на телеге по автостраде с оживленным автомобильным движением.

АЛГОЛ-60 (Algoritmic Language) появился в 1960 г., более гибок и надежен в программировании, чем Фортран, лежит в основе таких языков, как ПЛ/1, Паскаль, Ада.

Язык СИ изобретен в 1972 г. Денисом Ричи для использования при написании весьма популярной операционной системы Unix. В нем сочетаются свойства языка высокого уровня с возможностью эффективного использования ресурсов компьютера, которое обычно обеспечивается только при программировании на языке Ассемблера. Он не очень прост в обучении и требует тщательности в программировании, но позволяет писать сложные и высокоэффективные программы. Бьярном Страустрапом был разработан язык Си++ – расширенные языки Си, реализующие популярные в последнее время концепции объективно-ориентированного программирования и облегчающие создание сложных программ.

На IBM PC наибольшей популярностью пользуются реализации этого языка фирм Borland (Turbo C) и Mikrosoft (Mikrosoft C и Quik), а также фирмы Symantec (Zortech C). Многие из этих реализаций обеспечивают работу как с классическими Си, так и с Си++.

ПЛ/1(Programming Language One) разработан в США для использования в больших ЭВМ фирмы IBM и ЭВМ семейства ЕС. Это очень большой и сложный для изучения язык; применяется в основном для научных расчетов, обработки больших массивов информации.

АДА-язык, разработанный в 1979 г. по заданию министерства обороны США и названный в честь первой программистки Ады Лавлейс, дочери Дж. Байрона которая еще в XIX в. создавала первые программы для счетно-аналитической машины Ч. Бэбиджа. В нем заимствованы лучшие конструкции других языков, однако трансляторы получились очень сложными и работают медленно.

КОБОЛ (COmmon Businers Oriented) – язык, ориентированный на обработку коммерческой информации, создан в 1960 г.

ЛИПС (LISt Processing – обработка списков) разработан в конце 50-х гг. и является самым популярным языком для работ по искусственному интеллекту.

ПАСКАЛЬ создан в 1970 г. Это очень простой и компактный язык, его понятия близки к фундаментальным понятиям математики. По своей структуре и синтаксису среди существующих языков он наиболее совершенен.

Система программирования TurboPascal появилась несколько позже IBM PC (в середине 80-х гг. и подобно аппаратным средствам фирмы IBM завоевала такую же популярность в классе систем программирования. Объясняется это счастливым сочетанием двух безусловных ее достоинств: исключительной простотой и естественностью языка программирования TurboPascal (насколько вообще легче может быть простым и естественным язык программирования) и великолепными сервисными возможностями диалоговой среды программирования фирмы Borland.

Эта система относится к семейству Турбо-компиляторов, разработанных фирмой Borland International, Inc. (Турбо-Си, Турбо-Бейсик, Турбо-Пролог, Турбо-Ассемблер) и отличающихся высокой скоростью компиляции и, что самое главное, тщательно продуманной и очень удобной средой, создаваемой в них для программиста. При использовании традиционных компиляторов работа программиста строится по схеме: текстовый редактор – компилятор – компоновщик – прогон программы. При этом неизбежные многочисленные возвраты к текстовому редактору после компиляции, компоновки или прогона программы для устранения обнаруженных ошибок и необходимой коррекции исходного текста делают процедуру создания новой программы весьма утомительной.

При работе в среде TurboPascal пользователю нет необходи-мости покидать ее для вызова компилятора, компоновщика или для пробного прогона программы. С точки зрения пользователя TurboPascal – это фактически достаточно совершенный текстовый редактор, в котором предусмотрены средства компиляции и прогона программы. Переход от режима редактирования к компиляции – компоновке – прогону программы осуществляется нажатием на одну-две клавиши. При обнаружении системой ошибок в программе компиляция или прогон программы прекращается и на экран выводится исчерпывающая диагностика с указанием места ошибки. В сложных случаях пользователь может применить мощные средства диалогового отладчика, входящего в состав TurboPascal. Все это существенно увеличивает эффективность труда программиста, который, как показывает практика, может стабильно в течение нескольких месяцев составлять в среднем 100 и более строк отлаженной программы в день.

Разумеется не только среда, пусть даже весьма совершенная, послужила причиной широкой популярности TurboPascal. Не следует забывать, что в его основе лежит мощный язык программирования, представляющий собой значительно расширенную версию языка TurboPascal. Задуманный первоначально автором Н. Вином как средство обучения студентов современной методике структурного программирования этот язык в интерпретации фирмы Borland приобрел множество дополнительных свойств, позволяющих говорить о нем как о вполне современном универсальном языке программирования. Именно в TurboPascal, как ни в одном другом языке программирования, разумно сочетаются лаконизм и естественность синтаксиса с достаточно гибкими возможностями управления структурами данных и ходом вычислительного процесса.

Вторая группа языков не очень многочисленна. Ее основное достоинство – простые конструкции, доступные для понимания любому человеку. Составлением программ на таких языках (Бэйсик, АПЛ, Пролог) с удовольствием занимаются даже дети.

Особенно широкое распространение получил язык Бэйсик (Вeginner's ALL – purpose Symbolic Instruction Code – универсальный код символических инструкций для начинающих). Он был создан в 1964 г. Томасом Куртом и Джином Камени как язык для начи-нающих, облегчающий написание простых программ. Существуют сотни различных версий Бейсика, которые не полностью (а иногда и мало) совместимы друг с другом. Бейсик очень распространен на микрокомпьютерах, он легок для обучения, но мало подходит для написания больших и сложных программ. На IBM PC широко используется Quick Basik фирмы Microsoft и Turbo Basik фирмы Borland (усовершенствованная версия Turbo Basik распространяется под именем Power Basik фирмой Spektra Publishing).

3.1.3 Прикладное программирование

Класс программных средств для прикладного программирования наиболее представителен, что обусловлено, прежде всего, широким применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.

Примерная классификация и типовые представители прикладного программного обеспечения представлены на рисунке 3.3.

Рис. 3.3. Классификация пакетов прикладных программ

Проблемно-ориентированные пакеты прикладного программирования (ППП) – самый представительный класс программных продуктов, внутри которого проводится классификация по разным признакам:

- типам предметных областей;

- информационным системам;

- функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом, и др.

Для некоторых предметных областей возможна типизация функций управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного числа ППП одинакового функционального назначения и, таким образом, создало рынок программных продуктов:

- автоматизированного бухгалтерского учета;

- финансовой деятельности;

- управления персоналом (кадровый учет);

- управления материальными запасами;

- управления производством;

- банковские информационные системы и т. п.

Основные тенденции в области развития проблемно-ориентированных программных средств:

- создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) управленческого персонала;

- создание интегрированных систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы в единый программный комплекс с архитектурой клиент – сервер;

- организация данных больших информационных систем в виде распределенной базы данных на сети ЭВМ;

- наличие простых языковых средств конечного пользователя для запросов к базе данных;

- настройка функций обработки силами конечных пользователей (без участия программистов);

- защита программ и данных от несанкционированного доступа (парольная защита на уровне функций, режимов работы, данных).

ППП автоматизированного проектирования предназначены для поддержания работы конструктора и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.

Отличительной особенностью этого класса программных продуктов являются высокие требования к технической части системы обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и базами данных.