Вопрос 5. Системы программирования.

Языки программирования являются важными функциональными компонентами соответствующей системы программирования, т.е. среды окружения программиста, позволяющей ему разрабатывать прикладные программы для соответствующих ЭВМ и операционных систем.

Система программирования – это совокупность средств разработки программ (языки программирования, текстовые редакторы, трансляторы, редакторы связей, библиотеки подпрограмм, утилиты и обслуживающие программы), обеспечивающих автоматизацию составления и отладки программ пользователя.

Системы программирования (СП) классифицируются по следующим признакам:

1. По набору исходных языков выделяют:

   • одноязыковые СП;

   • многоязыковые СП (отдельные части программы – секции, модули или сегменты – могут быть подготовлены на различных языках и объединены во время или перед выполнением в единый модуль).

2. По возможности расширения выделяют:

   • замкнутые СП;

   • открытые СП (допускают введение в систему нового входного языка с транслятором без изменений в этой системе).

3. По трансляции СП подразделяются на:

   • компилирующие СП (обеспечивают подготовку результирующего модуля, который может выполняться на ЭВМ практически независимо от среды);

   • интерпретирующие СП (осуществляют покомандную расшифровку и выполнение инструкций входного языка в среде данной системы программирования).

Основными этапами разработки приложения в некоторой абстрактной многоязыковой, открытой, компилирующей СП являются:

1. Ввод. Программа на исходном языке (исходный модуль) – готовится с помощью текстовых редакторов и виде текстового файла поступает на вход транслятора.

2. Трансляция – преобразование исходного модуля в объектную (промежуточную) форму. Трансляция включает в себя:

   • препроцессинг – необязательная фаза, состоящая в анализе исходного текста, извлечения из него директив препроцессора и их выполнения;

   • компиляция – многоступенчатый процесс, включающий в себя: а) синтаксический анализ (проверка правильности конструкций, использованных программистом при подготовке текста; б) семантический анализ (выявление несоответствий типов и структур переменных, функций и процедур); в) генерация объектного кода.

Объектный модуль – текст программы на машинном языке, включающий машинные инструкции, словари, служебную информацию.

3. Построение исполнительного (загрузочного) модуля осуществляется специальными программными средствами – редактором связей, построителем задач, компоновщиком, основной функцией которых является объединение объектных и загрузочных модулей в единый загрузочный модуль с последующей записью в библиотеку или файл. Может использоваться при построении других программ.

4. Загрузка программы. Загрузочный модуль после сборки помещается в качестве раздела в пользовательскую библиотеку программ. Его выполнение состоит в загрузке в оперативную память, настройке по месту в памяти и передаче ему управления. Абсолютный модуль – образ загрузочного модуля в памяти. На этапе его формирования все команды ЭВМ приобретают окончательную форму и получают абсолютные адреса в памяти.