2.Компьютердің логикалық схемасы. Программалау, компиляциялау және программаның орындалу орталары.
Программалау жүйесі компьютердің программалық қамсыздандыруының құрамына жатады және ол программаларды жасау және оларды жөндеу жұмыстарын автоматтандыруды қамтамасыз ететін құралдардың жиыны болып табылады. Программалау жүйесінің құрамы мына төмендегі схемада бейнеленген:
Программалау процесі үш кезеңге бөлінеді:
есепті шешудің алгоритмін құру;
программа құру;
жасалған программаны тексеру.
Екінші кезеңдегі, яғни программа қрудағы қиындық адамның тек машина тілінде ғана программа жасауына байланысты болады. Компьютерді пайдаланудың алғашқы жылдарында әрқайсының әр түрлі компьютерлердің пайда болуы бұл қиындықты тереңдетіп жібереді. Сондықтан нәтижесінде бір компьютерге арнап жасаған программаны басқа компьютерге пайдалануға болмайтын болды. Бұл бір алгоритмнің өзін әр түрлі компьютерлерде орындау үшін әрқайсына жеке-жеке программа құруға мәжбүр етіпижұмысты қиындатып жіберді.
Машина тілінде программалау деп программаға енетін командалардың реальды кодтарын тікелей жазуды айтамыз.
Командалардың кодтары әр түрлі санақ жүйелерінде берілуі мүмкін:
екілік;
сегіздік;
он алтылық;
Ассамблер тілінде программаның барлық элементтері таңбалармен берілетіндігі оның басты артықшылығы болып табылады.Басқаша айтқанда ассамблер тілінің машина командаларының цифрлық кодтарын әріптермен немесе әріп-цифрлармен таңбалауға және деректердің таңбалық аттарын пайдалануға мүмкіндік беретіндігі оның машина тілінен айырмашылығы болып табылады.
Машина тілінен өзгеше программалау тілінде құрылған программа компьютерде орындалу үшін жарамды түрде, яғни машина тіліне түрлендіруі тиіс. Мұндай түрлендіру трансляциялау деп аталады.
Жоғары деңгейлі тілдің трансляторы трансляциялау кезеңдерінің өту реттілігіне және программа операторының орындалуына байланысты интерпретатор немесе компилятор деп аталады. Интерпретатор әрбір жеке операторды трансляциялаған соң, оның тікелей тез орындалуын қамтамасыз етеді, яғни трансляция кезеңі мен орындалу кезеңі кезекпен қайталанады.
Компьютердің жадында тұрақты сақталатын стандартты бағыныңқы программалар жиыны стандартты бағыныңқы программалар кітапханасын құрады. Мұндай кітапхана құрамында бірнеше ондаған программалардан бірнеше жүздеген программаларға дейін болады.
Құрастырушы әрбір машина командасының және деректердің әр бір элементтің операциялық жүйедегі өз орнын анықтайды және модульдердің бірімен-бірінің қатынас жасауын қамтамасыз етеді.
Пайдаланушы құрған программадағы қателіктерді іздеуді және жөндеуді тездетіп қысқарту үшін программалау жүйесінің құрамына жөндеуші деп аталатын программа ендірілген.
Программалау тілдерінің негізгі нысандары: типтер, тұрақтылар, айнымалылар, процедуралар. Олардың мақсатыжәне ара қатынасы.
Сақтау, коррекция және деректердi беру үшiн бағдарламаның iшi арналған бағдарламаның элементi айнымалы деп атайды. Паскаль барлық айнымалы бағдарламалар турбо сипаттамалар бөлiмiнде айнымалы жариялауы керек. Айнымалы пограммаларға қатар тұрақты да қолданылады. Тұрақты - бұл нақтылы түрдiң кейбiр өзгерiссiз шама таңбалаушы идентификатор. Тұрақтылар, сонымен қатар тиiстi бағдарлама бөлiмде жариялау тиiстi айнымалы жариялау тиiстi. Олар қосады: табандатқан, нақты, нышандық, логикалық, адрестi типтер. Типтердің сипаттамалар бөлiмi такомалардың түрiнде жазылады: Type
t1=[вид типа];
t2=[вид типа];
type
int=Integer;
b=boolean;
Тип |
Диапазон значений |
Требуемая память |
Shortint |
-128 .. 127 |
1 байт |
Integer |
-32768 .. 32767 |
2 байта |
Longint |
-2147483648 .. 2147483647 |
4 байта |
Byte |
0 .. 255 |
1 байт |
Word |
0 .. 65535 |
2 байта |
Процедуралар программалық жағдайдың оны қарағанда өзгерiске сыртқы бағытталған әсерлердiң тiзбектiң тапсырмасы үшiн қызмет көрсетедi. Мұндай өзгерiстiң мысалдарымен сыртқы файлға жаңа айырбас, ақпаратты жазу мәндердiң анықтаулары болып табылады процедураны шақыру тағы сол сияқтылар сол процедура тап қалған операторлардың орындауы есептейтiн бағдарламаның орынында оның атының нұсқауымен iске асады.
Праграмманың орындалуы барысында өзгермейтін шамаларды тұрақтылар деп атайды. Әрбір тұрақты үшін компьютер жадында бір немесе бірнеше ұя бөлінеді.
Сандық тұрақты деп, праграммада нақтьы сан түрінде жазылатын шаманы айтамыз. Сандық тұрақты оң немесе теріс (немесе нол) сан түрінде беріледі.
Сандық тұрақтылардың мынандай түрлері бар:
бүтін ондық;
бүтін оналтылық;
бүтін сегіздік;
бүтін екілік;
нақты тұрақты үтірі (нүктелі);
нақты жылжымалы үтірлі (нүктелі);
Бұл тізімен сандық тұрақтының екі түрін бөліп көрсетуге болады.
бүтін тұрақты;
нақты тұрақты;
Айнымалылардың тұрақтылар сияқты үш түрі болады:
бүтін айнымалы;
нақты айнымалыны;
символдық айнымалы;
Айнымалылардың түрі олардың қабылдаған мәндерінің түріне қарай анықталады және сол айнымалы атының соңғы символы арқылы беріледі:
% - бүтін;
!- дара дәлдікті;
# - (немесе бос орын )-екі еселі дәлдікті;
$ -символдық.
Мысалдар келтірейік:
К1# -екі еселі дәлдікті сандық айнымалы;
М2!-дара дәлдікті сандық айнымалы;
Н%- бүтін сандық айнымалы;
А1$- символдық айнымалы.
Айнымалының түрлерін арнайы операторлардың көмегімен хабарлауға болады;
DEFINT <әріптер тізімі > - бүтін айнымалылар.
DEFSNG < әріптер тізімі> -дара дәлдікті нақты айнымалылар;
DEFDBG <әріптер тізімі>- символдық айнымалылар.
Деректердің айқындалған және пайдаланушы типтері, типтер конструкторы, скалярлы, құрылымды, жиындық және файлдық деректер типтері.
Мәліметтердің немесе шамалардың типі деп, олардың қабылдай алатын мәндерінің және олармен орындауға болатын амалдардың жиының анықтауды айтады, яғни тип дегеніміз - шамалардың қабылдайтын мәндеріне берілетін сипаттама. Мәліметтердің әр типі тек өзіне ғана сәйкес келетін операциялар жиынын орындата алады. Мысалы, 1 мен 2 мәндері бүтін сандар типіне жатады, оларды қосуға, азайтуға, көбейтуге және бөлуге болады.АJI, «ІВМ» және «РС» мәндері сөз тіркесі типіне жатады, бұларды біріктіріп жазуға ғана болады («ІВМ РС»). Қосуға, азайтуға, көбейтуге, бөлуге болмайды. Кез келген тұрақты, айнымалы функция немесе өрнек өзіне тән бір типпен ғана сипатталады. Паскаль тілінде шамалардың типін көрсету міндетті болып табылады. Сондықтан программа алдына оның сипаттау бөлімінде пайдаланылатын барлық шама атаулары және оның типтері көрсетілуі қажет. Паскаль тілінде пайдаланылатын барлық типтер скалярлық (қарапайым) және құрылымдық (структуралық) болып үлкен екі топқа бөлінеді. Скалярлық (қарапайым) типке шамалардың стандартты типі және жасанды тип (тағайындалған) жатады. Стандартты типтерге: • Бүтін - INTEGER; • Нақты - REAL; • Логикалық - BOOLEAN; • Тіркестік - (STRING); • Мәтіндік (ТЕХТ) тәрізді типтер жатады. Құрылымдық типтері жиымдар - ARRAҮ, жазбалар - RECORD, жиындар - SET және файлдар - FILE түрлеріне бөлінеді. Бұлардан өзге типтер программаның типтері сипаттау бөлігінде анықталуы қажет. Тұрақты сандардың типін олардың сыртқы пішініне қарап - ақ ажыратуға болады, ал айнымалылар мен функциялар типтері программаның сипаттау бөлімінде көрсетіледі. Ол үшін type түйінді сөзі қолданылып, жазылу пішімін былай көрсетуге болады: Туре =; Логикалық шамалар екілік сандар жүйесіне сәйкес «1» және «О» деген мәндерді ғана қабылдайды. Мұндағы «1» тексерілетін белгілі бір шарттың - логикалық тұжырымның орындалатынын, яғни ақиқат екенін, ал «О» сол шарттың орындалмайтынын - тұжырымның жалған екенін көрсетеді. Бұл екі мән программада ағылшын тіліндегі айтылуына сәйкес true (1) және false (О) болып жазылады