- •Вопросы к экзамену по дисциплине «программирование технических средств»
- •1 Основные понятия и определения
- •2 В состав базового программного обеспечения входят:
- •3 Программные модули
- •8 Функциональная и модульная декомпозиции
- •9 Операционная система
- •12 В ходе разработки программы должен быть подготовлен следующий графический материал:
- •13 Алфавит языка
- •14 Различают также следующие виды языков программирования:
- •15 Идентификаторы и ключевые слова
- •17 Декларация объектов
- •18 Данные целого типа (int)
- •19 Данные целого типа (int)
- •20 Данные вещественного типа (float, double)
- •21 Преобразование типов (явное и неявное). Приведение типа
- •24 Константы. Целые константы. Константы с плавающей точкой. Символьные константы. Строки.
- •25 Операции, выражения
- •26 Арифметические операции. Аддитивные и мультипликативные операции.
- •28 Условная операция «? :»
- •29 Оператор выбора альтернатив (переключатель)
- •30 Составление циклических алгоритмов. Операторы цикла с предусловием и с постусловием.
- •31 Оператор цикла с предусловием и коррекцией for
- •32 Оператор безусловного перехода goto
- •33 Побитовые логические операции, операции над битами
- •34 Операции сравнения. Логические операции. Унарные операции.
- •35 Операция присваивания. Сокращенная запись операции присваивания.
- •36 Стандартная библиотека языка Си. Математические функции.
- •37 Строки в языке Си. Функции работы со строками.
- •38 Функции ввода информации
- •39 Функции вывода данных
- •40 Управляющая строка функций ввода/вывода.
- •41 Ввод-вывод потоками
- •42 Препроцессор. Директивы #include, #define, #if…
- •43 Одномерные массивы. Инициализация одномерных массивов. Ввод и инициализация массива символов.
- •44 Многомерные массивы
- •45 Структуры. Вложенные структуры
- •46 Массивы структур. Битовые поля
- •47 Объединения. Перечисления
- •48 Указатели. Указатели и адреса объектов. Указатели и массивы.
- •49 Операции с указателями: присваивание адреса, определение значения по адресу, присваивание указателей Операция получения адреса
- •50 Операции с указателями: сложение и вычитание, инкремент и декремент, сравнение указателей
- •51 Работа с динамической памятью. Динамические массивы.
- •52 Операции typedef и sizeof
- •53 Функции. Определение функции, объявление функции и вызов функции. Возвращаемое значение функции.
- •54 Функции. Типы передачи параметров функции (по значению, по адресу, по ссылке).
- •55 Функции. Переменные в качестве параметров функций.
- •56 Функции. Массивы в качестве параметров функций.
- •57 Указатели на функции.
- •58 Перегрузка функций.
- •59 Классы памяти. Области действия объектов
- •60 Работа с файлами. Типы файлов (текстовый и бинарный). Дескриптор файла (“указатель на файл”). Режимы работы с файлами.
- •61 Работа с файлами. Открытие файла в различных режимах и закрытие файла.
- •62 Работа с файлами. Чтение и запись данных в файл. Посимвольный и построчный ввод-вывод
- •63 Работа с файлами. Чтение и запись данных в файл. Блоковый ввод-вывод
- •64 Работа с файлами. Чтение и запись данных в файл. Форматированный ввод-вывод
- •65 Работа с файлами. Указатель текущей позиции в файле, его перемещение к нужной позиции.
- •Заполнение:
- •67 Графический режим. Функции вывода текста, функции управления цветом. (outtext, outtextxy, setbkcolor, setcolor, settextjustify, settextstyle, textheight, textwidth)
- •68 Среды разработки программ для микроконтроллеров. Особенности написания программ для микроконтроллеров и программирования их периферийных устройств.
- •69 Средства записи программ и отладки для микроконтроллеров. Программаторы, симуляторы и внутрисхемные отладчики.
- •70 Интерфейсы программирования и отладки встроенных систем. Интерфейс jtag
2 В состав базового программного обеспечения входят:
· операционные системы;
· сервисные программы;
· трансляторы языков программирования;
· программы технического обслуживания.
Среда программирования служит для разработки (написания) программ и обычно ориентируется на конкретный язык или несколько языков программирования (в этом случае языки, обычно, принадлежат одной языковой группе, например, Си-подобные). Интегрированная среда программирования содержит в себе все необходимое для разработки программ:
редактор с подсветкой синтаксиса конкретного языка программирования. В нем программист пишет текст программы, так называемый программный код;
компилятор - транслирует программу, написанную на высокоуровневом языке программирования в машинный язык (машинный код), непосредственно понятный компьютеру.
отладчик - служит для отладки программ.
3 Программные модули
Программа записывается на языке высокого уровня, наиболее удобном для реализации алгоритма решения определенного класса задач. Исходный текст программы, введенный с помощью клавиатуры в память компьютера, - исходный модуль (в Си - расширение *.cpp).
Результат обработки исходного модуля компилятором – объектный модуль (расширение *.obj), это незавершенный вариант машинной программы, т.к., например, к нему должны быть присоединены модули стандартных библиотек. Здесь компилятор (Сompiler) - вид транслятора, представляющий программу-переводчика исходного модуля в язык машинных команд.
Исполняемый (абсолютный, загрузочный) модуль создает вторая специальная программа - «компоновщик». Ее еще называют редактором связей (Linker). Она и создает модуль, пригодный для выполнения на основе одного или нескольких объектных модулей. Загрузочный модуль (расширение *.exe) – это программный модуль представленный в форме, пригодной для выполнения.
4 Транслятор - программа, осуществляющая перевод текстов с одного языка на другой, т.е. с входного языка системы программирования на машинный язык ЭВМ. Одной из разновидностей транслятора является компилятор, обеспечивающий перевод программ с языка высокого уровня (приближенного к человеку) на язык более низкого уровня (близкий к ЭВМ), или машинозависимый язык.
Интерпретатор выполняет созданную программу путем одновременного анализа и реализации предписанных действий, при использовании отсутствует разделение на две стадии - перевод и выполнение. Большинство трансляторов языка Си - компиляторы.
Отла́дчик является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе. Отладчик позволяет выполнять пошаговую трассировку, отслеживать значения переменных в процессе выполнения программы, устанавливать точки или условия останова и т. д. Компоновщик (также реда́ктор свя́зей, англ. linker, link editor) — программа, которая производит компоновку — принимает на вход один или несколько объектных модулей и собирает по ним исполняемый модуль. Компиляция – преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в коды на машинно-ориентированном языке, которые принимаются и исполняются непосредственно процессором. Процесс компиляции состоит из следующих фаз: Лексический анализ, Синтаксический, Семантический, Оптимизация, Генерация кода
Компоновка – это один из этапов создания исполняемого файла. Компилировать – проводить трансляцию машинной программы с проблемно-ориентированного языка на машинно-ориентированный язык (создание объектного кода) для ее исполнения. Результатом компиляции является объектный файл с необходимыми внешними ссылками для компоновщика. Программа уже переведена в машинные инструкции, однако еще не полностью готова к выполнению. В объектном файле имеются ссылки на различные системные функции. Даже если в программе явно не упомянута ни одна функция, необходим, по крайней мере, один вызов системной функции – завершение программы и освобождение всех принадлежащих ей ресурсов.
5 Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. Отла́дка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится: узнавать текущие значения переменных; выяснять, по какому пути выполнялась программа. Существуют две взаимодополняющие технологии отладки:
Использование отладчиков — программ, которые включают в себя пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода — на экран, принтер, громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием.
6 Компоновка – это один из этапов создания исполняемого файла. Компилировать – проводить трансляцию машинной программы с проблемно-ориентированного языка на машинно-ориентированный язык (создание объектного кода) для ее исполнения. Результатом компиляции является объектный файл с необходимыми внешними ссылками для компоновщика. Программа уже переведена в машинные инструкции, однако еще не полностью готова к выполнению. В объектном файле имеются ссылки на различные системные функции. Даже если в программе явно не упомянута ни одна функция, необходим, по крайней мере, один вызов системной функции – завершение программы и освобождение всех принадлежащих ей ресурсов.
При загрузке программы в некоторую область памяти (например, в DOS или в режиме эмуляции DOS в Windows) она может размещаться не с самого начала этой области. В этом случае осуществляется привязка адресов переменных, заданных в относительных адресах от начала программного модуля к адресам памяти с учетом перемещения программного модуля (так называемый перемещающий загрузчик, которая имеет место для exe-файлов в DOS).
7 Структурное программирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций: последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы; ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия; цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).
Модульное программирование - это искусство разбиения задачи на некоторое число различных модулей, умение широко использовать стандартные модули путем их параметрической настройки, автоматизация сборки готовых модулей из библиотек, банков модулей.
