СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до 12.07.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Программный принцип работы компьютера

Категория: Информатика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Программный принцип работы компьютера»

Программный  принцип работы компьютера

Программный принцип работы компьютера

Программный принцип работы компьютера Компьютер – двуединая система, состоящая из аппаратной части (технических устройств) и информационной части ( программного обеспечения ): ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (software) АППАРАТУРА (hardware) КОМПЬЮТЕР = +

Программный принцип работы компьютера

Компьютер – двуединая система, состоящая из аппаратной части (технических устройств) и информационной части ( программного обеспечения ):

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (software)

АППАРАТУРА (hardware)

КОМПЬЮТЕР

=

+

Программное обеспечение (ПО) ПО – это совокупность программ, хранящихся на устройствах долговременной памяти компьютера и предназначенных для массового использования.  Использование компьютера человеком происходит по схеме: ВЫБОР И ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ РАБОТА ЗАДАЧА

Программное обеспечение (ПО)

ПО – это совокупность программ, хранящихся на устройствах долговременной памяти компьютера и предназначенных для массового использования.

Использование компьютера человеком происходит по схеме:

ВЫБОР И ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ

РАБОТА

ЗАДАЧА

Программы и данные Программное обеспечение – это не только собственно программы , но и данные , с которыми работают эти программы. Данные и программы хранятся на дисках, в отдельных файлах. Часто объем данных во много раз превышает размер программ. Программирование -  это  процесс создания программы для решения задачи с помощью ЭВМ

Программы и данные

Программное обеспечение – это не только собственно программы , но и данные , с которыми работают эти программы.

Данные и программы хранятся на дисках, в отдельных файлах.

Часто объем данных во много раз превышает размер программ.

Программирование - это процесс создания программы для решения задачи с помощью ЭВМ

Среды программирования Программные средства (ПО, Soft) 3

Среды программирования

Программные средства (ПО, Soft)

3

Основные этапы технологического процесса  решения задач с помощью ЭВМ 1 этап: Постановка задачи и выбор метода решения  (формальное математическое описание алгоритма) 2 этап:  Определение и описание входных и выходных данных,  необходимых для решения задач. 3 этап: Разработка алгоритма решения задач. 4 этап:  Кодирование описания данных и алгоритма  (составление программы на выбранном языке  программирования). 5 этап:  Отладка и тестирование программы с целью её проверки  и доведения её в соответствии с поставленной задачей. 6 этап:  Выполнение и поддержка программы (создание новых  версий в зависимости от новой техники).

Основные этапы технологического процесса решения задач с помощью ЭВМ

1 этап: Постановка задачи и выбор метода решения (формальное математическое описание алгоритма)

2 этап: Определение и описание входных и выходных данных, необходимых для решения задач.

3 этап: Разработка алгоритма решения задач.

4 этап: Кодирование описания данных и алгоритма (составление программы на выбранном языке программирования).

5 этап: Отладка и тестирование программы с целью её проверки и доведения её в соответствии с поставленной задачей.

6 этап: Выполнение и поддержка программы (создание новых версий в зависимости от новой техники).

Понятие программы Программа – это форма представления алгоритма для исполнения его компьютером Программа – последовательность инструкций (кодов), предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины Первые команды составлялись в машинных кодах. Например, команда сложения двух чисел могла выглядеть так: 15 0127 2677 3656 Код операции Номера ячеек ОЗУ Понятнее записать команду так:  С = А + В Здесь латинские буквы А ,В ,С обозначают переменные 3

Понятие программы

  • Программа это форма представления алгоритма для исполнения его компьютером
  • Программа – последовательность инструкций (кодов), предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины

Первые команды составлялись в машинных кодах.

Например, команда сложения двух чисел могла выглядеть так:

15 0127 2677 3656

Код операции

Номера ячеек ОЗУ

Понятнее записать команду так: С = А + В

Здесь латинские буквы А ,В ,С обозначают переменные

3

Для автоматизации формирования  машинного кода нужно было решить 2 задачи: 1 задача   Создать систему условных обозначений для записи команд в понятной для человека форме ( язык программирования )  2 задача   Создать программу-посредника , которая переводила бы такие команды на машинный язык. 3

Для автоматизации формирования машинного кода нужно было решить 2 задачи:

1 задача Создать систему условных обозначений для записи команд в понятной для человека форме ( язык программирования )

2 задача Создать программу-посредника , которая переводила бы такие команды на машинный язык.

3

Реализация 1-й задачи Алгоритм должен быть записан на алгоритмическом языке (АЯ), чтобы быть исполненным. Команды на языке программирования называют операторами или инструкциями  Программа , написанная на языке программирования, – это последовательность операторов (или исходный текст) Исходные тексты программ хранятся в текстовых файлах Программа должна иметь и машинный код , который непосредственно исполняется 3

Реализация 1-й задачи

  • Алгоритм должен быть записан на алгоритмическом языке (АЯ), чтобы быть исполненным.
  • Команды на языке программирования называют операторами или инструкциями
  • Программа , написанная на языке программирования, – это последовательность операторов (или исходный текст)
  • Исходные тексты программ хранятся в текстовых файлах
  • Программа должна иметь и машинный код , который непосредственно исполняется

3

Реализация 2-й задачи Существует два типа программ-посредников , работающих с исходными текстами: Компилятор :   - переводит исходный текст в машинный код,  - записывает машинный код на диск в форме  исполняемого (загрузочного) файла.  После этого программа выполняется независимо от исходного текста. Интерпретатор :  - интерпретирует каждую инструкцию исходного  текста и немедленно ее исполняет,  - файл на машинном языке не создается. Замечание . Программа в режиме Интерпретации работает медленнее,  но проще для отладки 3

Реализация 2-й задачи

Существует два типа программ-посредников , работающих с исходными текстами:

  • Компилятор : - переводит исходный текст в машинный код, - записывает машинный код на диск в форме исполняемого (загрузочного) файла. После этого программа выполняется независимо от исходного текста.
  • Интерпретатор : - интерпретирует каждую инструкцию исходного текста и немедленно ее исполняет, - файл на машинном языке не создается.

Замечание . Программа в режиме Интерпретации работает медленнее, но проще для отладки

3

Схема работы компилятора Компилятор 1 2 Синтаксический контроль текста программы Генератор машинного кода Исполняемая программа   ( в машинных кодах) Исходная программа (текст на языке программи-рования ) Сообщения о синтаксических ошибках 3

Схема работы компилятора

Компилятор

1

2

Синтаксический контроль текста программы

Генератор машинного кода

Исполняемая программа ( в машинных кодах)

Исходная программа (текст на языке программи-рования )

Сообщения о синтаксических ошибках

3

Общие особенности  языков программирования Это формализованные (искусственные) языки – в них строго определены синтаксис и семантика :  -  синтаксис описывает структуру программ как наборов   символов (безотносительно к содержанию)  -  семантика определяет смысловое значение отдельных  языковых конструкций Все языки содержат:  - средства описания данных,  - арифметические операторы,  - средства управления и организации циклов,  - средства ввода и вывода информации. Многие языки используют похожие принципы организации программ, но разный синтаксис. 3

Общие особенности языков программирования

  • Это формализованные (искусственные) языки – в них строго определены синтаксис и семантика : - синтаксис описывает структуру программ как наборов символов (безотносительно к содержанию) - семантика определяет смысловое значение отдельных языковых конструкций
  • Все языки содержат: - средства описания данных, - арифметические операторы, - средства управления и организации циклов, - средства ввода и вывода информации.
  • Многие языки используют похожие принципы организации программ, но разный синтаксис.

3

Требования к языку программирования: программа должна быть пригодна для восприятия компьютером, программа должна быть понятной для человека. программа должна быть пригодна для восприятия компьютером, программа должна быть понятной для человека. 3

Требования к языку программирования:

  • программа должна быть пригодна для восприятия компьютером, программа должна быть понятной для человека.
  • программа должна быть пригодна для восприятия компьютером,
  • программа должна быть понятной для человека.

3

Основные категории языков программирования Языки высокого уровня  (high-level language):  - наглядное описание задачи,  - не зависит от внутренних  машинных кодов ЭВМ,  - требует наличие транслятора  или интерпретатора. Pascal, С, С++, С#, Java, … Языки низкого уровня  (low-level language):  - предназначен для  определенного типа ЭВМ,  - отражает его внутренний  машинный код.  Ассемблер, Макроассемблер 3

Основные категории языков программирования

Языки высокого уровня (high-level language): - наглядное описание задачи, - не зависит от внутренних машинных кодов ЭВМ, - требует наличие транслятора или интерпретатора.

Pascal, С, С++, С#, Java, …

Языки низкого уровня (low-level language): - предназначен для определенного типа ЭВМ, - отражает его внутренний машинный код.

Ассемблер, Макроассемблер

3

Основные подходы к программированию ООП (объектно-ориентированное)  - в основу положена концепция  объекта: Объект = данные + выполняемые над ними действия (процедуры или функции).  Программа – это набор объектов и связей между ними. Языки программирования: С++, Java, ObjectLisp Процедурное (процедурно-ориентированное)  - в основу положен модульный (структурный) принцип: Программа - это последовательность процедур или функций, т.е. последовательность действий. Языки программирования: Фортран, Паскаль, Си 3

Основные подходы к программированию

ООП (объектно-ориентированное) - в основу положена концепция объекта:

Объект = данные + выполняемые над ними действия (процедуры или функции). Программа – это набор объектов и связей между ними.

Языки программирования: С++, Java, ObjectLisp

Процедурное (процедурно-ориентированное) - в основу положен модульный (структурный) принцип:

Программа - это последовательность процедур или функций, т.е. последовательность действий.

Языки программирования: Фортран, Паскаль, Си

3

Структура программы на языках Pascal и C++ С++ Pascal Директивы препроцессора Program имя; Uses  Описания глобальных объектов Функции, написанные программистом Раздел описаний Begin void main() { Раздел операторов Операторы функции main End. }

Структура программы на языках Pascal и C++

С++

Pascal

Директивы препроцессора

Program имя;

Uses

Описания глобальных объектов

Функции, написанные программистом

Раздел описаний

Begin

void main()

{

Раздел операторов

Операторы функции main

End.

}

Среда программирования  – это  интегрированная среда разработки программ (ИСРП) , которая содержит: - редактор текста - для создания и редактирования текста программы на языке высокого уровня, т.е. формирования исходного модуля (например, среды на основе языка Pascal сохраняют файл с расширением .pas ; на основе языка С++ с расширением .cpp ); - компилятор - для перевода текста программы с языка высокого уровня в машинные коды, т.е. формирование объектного модуля  (например, в Pascal . tpu; в С++ . obj ); -  компоновщик - для подключения объектных кодов стандартных команд и формирования загрузочного модуля  (файл  с расширением .exe ) - загрузчик - для выполнения загрузочного модуля программы. 16

Среда программирования – это интегрированная среда разработки программ (ИСРП) , которая содержит:

- редактор текста - для создания и редактирования текста программы на языке высокого уровня, т.е. формирования исходного модуля (например, среды на основе языка Pascal сохраняют файл с расширением .pas ; на основе языка С++ с расширением .cpp );

- компилятор - для перевода текста программы с языка высокого уровня в машинные коды, т.е. формирование объектного модуля (например, в Pascal . tpu; в С++ . obj );

компоновщик - для подключения объектных кодов стандартных команд и формирования загрузочного модуля (файл с расширением .exe )

- загрузчик - для выполнения загрузочного модуля программы.

16

Функции ИСРП ИСРП позволяет: создавать и редактировать исходные тексты программ; сохранять исходные тексты программ в файлах; считывать файлы с диска; осуществлять поиск и исправление ошибок (отладка); выполнять программу и просматривать результаты выполнения. 16

Функции ИСРП

ИСРП позволяет:

  • создавать и редактировать исходные тексты программ;
  • сохранять исходные тексты программ в файлах;
  • считывать файлы с диска;
  • осуществлять поиск и исправление ошибок (отладка);
  • выполнять программу и просматривать результаты выполнения.

16


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!