ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 6757
Скачиваний: 51
116
Рис. 2.8.
Динамическое меню
В настоящее время для IBM PC-совместимых компьютеров выпускаются тысячи наимено-
ваний винчестеров, адаптеров, контроллеров и других изделий. В ряде случаев их установка на
компьютере вызывает значительные трудности с точки зрения совместимости, требует больших
затрат времени пользователя для выбора положения перемычек. Компьютеры с Plug and Play -
адаптерами не нуждаются в ручной установке DIP-переключателей. В соответствии с технологией
Plug and Play после включения компьютера автоматически определяются названия вновь подклю-
ченных устройств или плат и их характеристики, выполняется их конфигурирование и автомати-
чески загружаются соответствующие драйверы. Это может происходить и во время сеанса работы
в случае изменения аппаратных средств компьютера. Аналогично фиксируется удаление какого-
либо устройства или платы, выгружаются драйверы этого устройства с тем, чтобы они не занима-
ли оперативную память и освободили системные ресурсы.
При инсталляции Windows'95 приложение Setup (Установка) определяет адаптеры и драй-
веры, которые не поддерживают новую технологию, и автоматически делает соответствующие за-
писи в системных файлах. Даже если ваш компьютер не полностью поддерживает стандарт Plug
and Play, Windows'95 поможет настроить аппаратное обеспечение с помощью диалогового окна
Свойства с
вкладкой
Ресурсы
рассматриваемого устройства. Для вызова окна
Устройства
снача-
ла следует активизировать значок
Система
Панели Управления и двойным щелчком мыши вы-
брать устройство. В нижнем поле
Список конфликтующих устройств
указываются устройства, с
которыми может конфликтовать рассматриваемое устройство. Рекомендуется установить флажок
Использовать автоматическую настройку,
чтобы операционная система сама производила на-
стройку системных ресурсов.
Технология Plug and Play содержит три основных компонента: операционную систему,
поддерживающую Plug and Play, Plug and Play BIOS и Plug and Play - устройства с соответствую-
щими драйверами. Поэтому полное решение проблемы Plug and Play требует поддержки как на
программном, так и на аппаратном уровнях.
В ходе работы с Windows'95 иногда приходится производить перезагрузку системы. Разли-
чают «холодную» и «горячую» перезагрузку компьютера. «Холодная» перезагрузка выполняется
после выключения питания и его повторного включения. Необходимые для работы программы и
параметры считываются в оперативную память заново. «Горячая» перезагрузка производится без
выключения питания, одновременным нажатием клавиш Alt+Ctri+Del. В этом случае вся инфор-
мация, хранящаяся в оперативной памяти и не записанная на жесткий диск, стирается. «Горячую»
перезагрузку, как правило, используют в том случае, когда программа «зависла» и не реагирует на
нажатие на клавиши и на кнопки мыши. В ряде случаев при нажатии на клавиши Alt+Ctri+Del по-
является диалоговое окно
Снять Задачу.
Если окно позволит закрыть «зависшую» программу, то
необходимость в перезагрузке компьютера отпадет.
Перед тем как выключать питание компьютера, необходимо закрыть все открытые доку-
менты и приложения. Выключение питания без закрытия документа может привести к потере дан-
ных, повреждению открытых файлов и трудностям с их открытием при последующих сеансах ра-
боты. После выключения компьютера без правильного выхода из системы возможны нарушения в
логической структуре диска. Их исправить можно с помощью программы ScanDisk, расположен-
ной в группе
Служебные программы.
Для корректного выхода из Windows надо щелкнуть кнопку
Пуск
и команду
Завершить ра-
боту
в появившемся меню. Появится диалоговое окно Завершение Работы. Окно содержит кноп-
ки-переключатели:
Выключить компьютер. Перезагрузить компьютер. Перезагрузить компью-
тер в режиме эмуляции MS DOS, Войти в систему под другим именем.
Все кнопки закрывают все
программы. В нижней части окна Shut Down Windows расположены три кнопки -
Да, Нет, Справ-
117
ка.
Через небольшой промежуток времени после щелчка мышью кнопки
Да
компьютер будет под-
готовлен к выключению: будут очищены внутренние буферы и кэши дисков, обеспечено сохране-
ние данных. Не следует выключать электропитание до тех пор, пока не появится сообщение: «Те-
перь питание компьютера можно выключить».
Мы ограничимся лишь приведенным выше кратким описанием принципов работы
Windows. Реальное ее освоение (еще в большей мере, чем DOS и Norton Commander) - дело прак-
тических занятий за компьютером с помощью как многочисленных специальных руководств, так и
встроенного справочника.
Контрольные вопросы и задания
1. Охарактеризуйте место операционных систем среди других видов программного обеспе-
чения.
2. Каковы функции операционной системы?
3. Охарактеризуйте основные ступеньки эволюции операционных систем.
4. Каково содержание понятий
• процесс?
• ресурс?
• виртуализация?
• прерывание?
5. Охарактеризуйте функции основных компонент операционных систем.
6. В чем состоит назначение файловой системы ОС?
7. Что такое файл? Какие структуры файлов поддерживаются различными ОС?
8. Что такое каталог (директорий)? Для чего каталоги служат?
9. Какие операции над файлами обеспечиваются операционными системами?
10. Охарактеризуйте команды операционной системы MS DOS.
11. Опишите интерфейс оболочки ОС Norton Commander.
12. Охарактеризуйте стиль работы с помощью оболочки Windows.
13. По каким показателям Windows'95 превосходит Windows 3.11?
14. Опишите типичное окно Windows'95.
15. Какие функции выполняют меню Пуск? Поиск?
16. Как вызвать динамическое меню и каковы его возможности?
§ 2. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
2.1. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И КОМПОНЕНТЫ
Системы программирования - это комплекс инструментальных программных средств,
предназначенный для работы с программами на одном из языков программирования. Системы
программирования предоставляют сервисные возможности программистам для разработки их соб-
ственных компьютерных программ.
В настоящее время разработка любого системного и прикладного программного обеспече-
ния осуществляется с помощью систем программирования, в состав которых входят
• трансляторы с языков высокого уровня;
• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;
• макроассемблеры (машинно-ориентированные языки);
• отладчики машинных программ.
Системы программирования, как правило, включают в
себя
• текстовый редактор (
Edit
), осуществляющий функции записи и редактирования исходно-
го текста программы;
•загрузчик программ (
Load
), позволяющий выбрать из директория нужный текстовый файл
программы;
• запускатель программ (
Run
), осуществляющий процесс выполнения программы;
• компилятор
(Compile),
предназначенный для компиляции или интерпретации исходного
текста программы в машинный код с диагностикой синтаксических и семантических (логических)
118
ошибок;
• отладчик
(Debug),
выполняющий сервисные функции по отладке и тестированию про-
граммы;
• диспетчер файлов (
File
), предоставляющий возможность выполнять операции с файла-
ми:сохранение, поиск, уничтожение и т.п.
Ядро системы программирования составляет язык. Существующие языки программирова-
ния можно разделить на две группы: процедурные и непроцедурные, рис. 2.9.
Процедурные (или алгоритмические) программы представляют из себя систему предписа-
ний для решения конкретной задачи. Роль компьютера сводится к механическому выполнению
этих предписаний.
Процедурные языки разделяют на языки низкого и высокого уровня.
Языки низкого уровня (машинно-ориентированные) позволяют создавать программы из
машинных кодов, обычно в шестнадцатиричной форме. С ними трудно работать, но созданные с
их помощью высококвалифицированным программистом программы занимают меньше места в
памяти и работают быстрее. С помощью этих языков удобнее разрабатывать системные програм-
мы, драйверы (программы для управления устройствами компьютера), некоторые другие виды
программ.
Рис. 2.9.
Общая классификация языков программирования
Программы на языках высокого уровня близки к естественному (английскому)
языку и представляют набор заданных команд.
Перечислим наиболее известные системы программирования.
1. Фортран (FORmula TRANslating system - система трансляции формул); старейший и по
сей день активно используемый в решении задач математической ориентации
язык.
2. Бейсик (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code - универсальный символический
код инструкций для начинающих); несмотря на многие недостатки и изобилие
плохо совместимых
версий - самый популярный по числу пользователей.
3. Алгол (ALGOrithmic Language - алгоритмический язык); сыграл большую роль в теории,
но для практического программирования сейчас почти не используется.
4. ПЛ/1 (PL/I Programming Language - язык программирования первый). Многоцелевой
язык; сейчас почти не используется.
5. Си (С - «си»); широко используется при создании системного программного обеспече-
ния.
6. Паскаль (Pascal - назван в честь ученого Блеза Паскаля); чрезвычайно популярен как при
изучении программирования, так и среди профессионалов. На его базе созданы несколько более
мощных языков (Модула, Ада, Дельфи).
7. Кобол (COmmon Business Oriented Language - язык, ориентированный на общий
бизнес);
в значительной мере вышел из употребления.
8. Дельфи (Delphi) - язык объектно-ориентированного «визуального» программирования; в
данный момент чрезвычайно популярен.
9. Джава (Java) - платформенно-независимый язык объектно-ориентированного программи-
рования, чрезвычайно эффективен для создания интерактивных веб-страниц.
Среди непроцедурных языков наиболее известны
1. Лисп (Lisp);
2. Пролог (PROgramming in LOGic);
3. Оккам (назван в честь философа У. Оккама).
Широкое распространение среди разработчиков программ, а также при обучении програм-
119
мированию, получили системы программирования «Турбо» (Turbo) фирмы Borland, ядром кото-
рых являются трансляторы с языков программирования Бейсик, Паскаль, Си, Пролог и др. Интер-
фейс Турбо-оболочки для любых систем программирования внешне совершенно одинаков и пре-
доставляет пользователю стандартный набор функций и команд, описанных выше и отображае-
мых в главном меню системы.
Рассмотрим технологию разработки программ с использованием популярной системы про-
граммирования Турбо-Паскаль 7 (оставив знакомство с самим языком до следующей главы).
В подобных интегрированных системах программирования сделана попытка предоставить
разработчику программ максимум сервисных возможностей. Помимо основных функций система
Турбо-Паскаль 7 позволяет настроить компилятор на работу в трех режимах: обычном режиме MS
DOS (Real), защищенном режиме (Protected) и в режиме операционной среды Windows (Windows).
После загрузки системы (файл TURBO. EXE), на экране монитора появляется интерфейс-
ное окно, рис. 2.10.
Рис. 2.10.
Вид экрана интегрированной среды Турбо-Паскаля версии 7 (монтаж)
Главное меню системы (верхняя строка экрана) содержит команды, которые позволяют
осуществлять следующие виды работ:
File
- работа с файлами (сохранение, загрузка, связь с операционной
системой);
Edit
- работа с текстовым редактором (после загрузки системы по умолчанию
текстовый редактор находится в активном состоянии);
Search
- поиск и замена фрагментов текста;
Run
-запуск программы на выполнение;
Compile
— компиляция программы и установка параметров компиляции;
Debug
- установка параметров отладки программы;
Tools
- инструментальные программные средства (ненавязчивый сервис);
Options
-установка опций интегрированной среды;
Window
- работа с окнами;
Help
-система помощи и подсказок.
Для начала работы с системой программирования необходимо иметь проект текста про-
граммы, который можно набирать на рабочем поле окна системы. Встроенный текстовый редактор
прост и максимально приспособлен для набора текстов программ на языке Паскаль. В нем преду-
смотрена специальная подсветка управляющих структур, команд. Удобна система контекстной
помощи (Shift+Fl), которая вызовет подсказку по набираемому текущему тексту программы в лю-
бой момент и в любом месте. Впрочем, текст программы можно приготовить в любом текстовом
редакторе, хранящем тексты в ASCII-кодах (например, в Лексиконе); необходимо лишь снабдить
имя файла расширением .pas.
Если текст (тексты) программы был ранее сохранен на жестком диске или дискете, то он
может быть загружен в поле редактирования с помощью пункта меню
File
.
После окончания формирования текста необходимо откомпилировать программу (пункт
меню Compile). Если в программе есть ошибки, то компилятор их укажет. После исправления
ошибок можно снова повторить компиляцию.
После удачной компиляции запуск программы осуществляется командой меню
Run.
Но на этом этапе чаще всего работа не заканчивается. Сложные алгоритмы требуют тести-
рования и отладки. Многие программы составляются из отдельных модулей, требуют связи с дру-
120
гими программами и системами и т.д. Для решения всех этих проблем предназначены другие ко-
манды системы (
Debug
,
Options
и пр.).
Разумеется, программисту, работающему на Паскале, нет нужды самому программировать
такие непростые, но часто встречающиеся операции, как вычисление значений математических
функций, построение изображений простых геометрических объектов (отрезков прямых, окруж-
ностей и т.д.), очистка экрана и множество других. Высокоэффективные, тщательно отлаженные
программы таких действий сведены в стандартные модули и надо лишь уметь к ним обратиться. В
состав пакета библиотек стандартных модулей входят:
Crt -
работы с экраном,
Graph
-работы с
графикой и другие, такие как
Overlay
,
String
,
System
,
Turbo3
,
WinAPI, WinCrt, WinDos,
WinPrn, WinTypes, WinProcs.
2.2. ТРАНСЛЯЦИЯ ПРОГРАММ И СОПУТСТВУЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ
С появления первых компьютеров программисты серьезно задумывались над проблемой
кодирования компьютерных программ. Уже с конца 40-х годов стали появляться первые прими-
тивные языки программирования высокого уровня. В них программист записывал решаемую зада-
чу в виде математических формул, а затем, используя специальную таблицу, переводил символ за
символом, преобразовывал эти формулы в двухлитерные коды. В дальнейшем специальная про-
грамма (впоследствии названная интерпретатором) превращала эти коды в двоичный машинный
код. Первый компилятор был разработан Г. Хоппер в начале 50-х годов; он осуществлял функцию
объединения команд и в ходе трансляции производил организацию подпрограмм, выделение па-
мяти компьютера, преобразование команд высокого уровня (в то время псевдокодов) в машинные
команды. В дальнейшем компиляторы и интерпретаторы для языков Ассемблера стали развивать-
ся и прочно вошли в практику компьютерного дела.
Идеи трансляции (перекодирования) одних символов в другие легли в основу создания раз-
личных языков программирования с соответствующими трансляторами - компиляторами и/или
интерпретаторами. Отличие компиляторов от интерпретаторов заключается в процедуре трансля-
ции текста в машинный код. Компилятор преобразует весь текст программы в последовательный
набор машинных команд, который в дальнейшем отправляется на выполнение (пример компиля-
тора с языка Паскаль). Интерпретатор же осуществляет трансляцию по принципу синхронного пе-
ревода. Каждая отдельная строка программного текста транслируется, а затем, после ее интерпре-
тации, команды этой строки выполняются (пример языка Бейсик). Современные трансляторы с
языков программирования высокого уровня, систем управления базами данных интегрируют в се-
бе возможности и достоинства компиляторов и интерпретаторов, а в системы программирования
добавляют различные сервисные утилиты по трансляции и отладке создаваемых программ.
Важнейшим элементом в развитии систем программирования выступили подпрограммы.
Появление аппарата подпрограмм существенно облегчило процесс разработки системных и при-
кладных программ. Подпрограммы позволили формировать библиотеки из наиболее часто упот-
ребляемых в программах алгоритмов -процедур и функций. В системах программирования обяза-
тельно присутствуют стандартные (встроенные в систему) библиотеки подпрограмм. Например, в
их число входят подпрограммы вычисления математических функций sin(х), cos(x), abs(х) и др.
В настоящее время распространены пользовательские и прикладные библиотеки подпро-
грамм. Их число увеличивается. Меняется структура библиотечных подпрограмм. В современных
языках получили распространение модули (
Unit
), представляющие специализированные пакеты
взаимосвязанных подпрограмм определенного предназначения, например по работе с клавиату-
рой, с графикой и пр. Развитие объектно-ориентированного программирования позволило созда-
вать библиотеки объектов и подпрограмм с объектными типами данных (
Object
). Примером могут
служить оболочки типа
TurboVision
.
Современная программа представляет набор команд, операторов и выражений, в которых
имеются ссылки (прямые или косвенные) на различные подпрограммы из существующих в систе-
ме программирования библиотек, модулей, объектов. В этой связи исходный текст программы, как
правило, занимает по объему места в памяти в несколько раз меньше, чем его оттранслированный
вариант в машинных кодах. Как это происходит?
Рассмотрим один из вариантов трансляции программы с языка программирования Паскаль.
Исходный текст программы решения квадратного уравнения представлен
ниже
: