Реферат
з дисципліни «Системне програмування»
Студента ІІІ курсу, групи КМ-41
спеціальності 123 Комп’ютерна інженерія
Бондарекно П.В
ЗАВДАННЯ НА РЕФЕРАТНУ РОБОТУ
СТУДЕНТУ
Бондаренко Павло Володимирович
(
Тема «Системне програмування, та основні поняття»
Класифікація мов програмування
Основні поняття мов асемблера
Де ми можемо використовуємо асемблер в ІТ?
Ось як працює асемблер
Як застосувати код складання
Переваги мови асемблера
Генерація коду на мові асемблера
Загальний алгоритм створення програми
Цикли і умовні переходи
Програмування підпрограм на мові Асемблер. Процедури та макрокоманди
Елементи теорії графів
Системне програмування, та основні поняття
Системне програмування- передбачає проектування та запис комп'ютерних програм, які дозволяють апаратному забезпеченню комп'ютера взаємодіяти з програмістом і користувачем, що веде до ефективного виконання прикладного програмного забезпечення в комп'ютерній системі. Типові системні програми включають операційну систему та мікропрограмне забезпечення, засоби програмування, такі як компілятори, асемблери, підпрограми вводу / виводу, інтерпретатори, планувальник, завантажувачі та лінкери, а також бібліотеки часу виконання комп'ютерних мов програмування.
1.1 Техопедія пояснює системне програмування
Системне програмування є важливою і важливою основою в розробці додатків будь-якого комп’ютера, і постійно розвивається з метою зміни змін в апаратному забезпеченні комп'ютера. Цей вид програмування вимагає певного рівня апаратних знань і залежить від машини; Тому системний програміст повинен знати призначене обладнання, на якому програмне забезпечення потрібно працювати.
Крім того, програміст може зробити деякі припущення щодо апаратних та інших компонентів системи. Програмне забезпечення, як правило, пишеться на мові програмування низького рівня, яка здатна ефективно працювати в умовах, обмежених ресурсами, і з невеликими режимами виконання, використовуючи невелику бібліотеку, або взагалі жодної. Мова низького рівня дозволяє безпосередньо контролювати доступ до пам'яті та дозволяє програмі записуватись безпосередньо мовою складання. Більшість програм написані на мовах складання, таких як C, C ++ і C #.
Системне програмування призводить до розробки програмного забезпечення комп'ютерної системи, яке керує та контролює роботу комп'ютера. Коди низького рівня дуже близькі до апаратного рівня і стосуються таких речей, як регістри та розподіл пам'яті. Системні програми або системне програмне забезпечення координує передачу даних в різних компонентах і займається складанням, зв'язком, запуском і зупинкою програм, зчитуванням з файлів, а також записом у файли.
С
истемне програмування розширює або розширює функції операційної системи і може містити компоненти, такі як драйвери, утиліти та оновлення. Вони дозволяють ефективно керувати апаратними ресурсами, такими як пам'ять, доступ до файлів, операції вводу / виводу, управління пристроями та управління процесами, такі як адміністрування процесів та багатозадачність. Прикладом може слугувати операційна система, яка зазвичай виступає як інтерфейс між користувачем, прикладним програмним забезпеченням та комп'ютерним обладнанням. ОС забезпечує середовище, яке дозволяє користувачам ефективно виконувати інші програми. Функції операційної системи, що складаються з набору системних програм, включають управління зберіганням, обробку файлів, управління пам'яттю, планування процесора та управління пристроями, обробку помилок, управління процесами та інше.
Класифікація мов програмування
Класифікація мов програмування
Всі існуючи мови програмування можна поділити на дві групи:
м
ови низького рівня;мови високого рівня.
До мов низького рівня належать мови асемблера (від англ. to assemble - складати, компонувати). У мові асемблера використовуються символьні позначення команд, які легко зрозуміти і запам'ятати. Замість послідовностей двійкових кодів команд записуються їх символьні позначення, а замість двійкових адрес даних, які використовуються під час виконання програми, - символьні імена цих даних. Іноді мову асемблера називають мнемокодом або автокодом.
Більшість програмістів при складанні програм користуються деякою мовою високого рівня. Для описування алгоритмів такою мовою використовується певний набір символів - алфавіт мови. З цих символів складаються так звані службові слова мови, кожне з яких має певне призначення. Службові слова зв'язуються одне з одним в речення за певними синтаксичними правилами мови і визначають деяку послідовність дій, які мусить виконати комп'ютер.
Використання мов високого рівня надає можливість описувати програми для комп'ютера, використовуючи загальноприйняті позначення операцій і функцій. Та програми, що написані на мовах програмування високого рівня (алгоритмічних мовах програмування), комп'ютер "не розуміє". Для того, щоб він міг виконати програму, її потрібно перекласти на машинну мову. Для такого перекладу використовують спеціальні програми, що мають назву - транслятори.
Транслятор - це програма, що призначена для перекладу тексту програми з однієї мови програмування на іншу. Процес перекладання називається трансляцією.
Розрізняють два типи трансляторів:
компілятори
інтерпретатори
Компілятор - це програма, призначена для перекладу в машинні коди програми, що написана мовою високого рівня.
Процес такого перекладання називається компіляцією.Кінцевим результатом роботи компілятора є програма в машинних кодах, яка потім виконується ЕОМ. Скомпільований варіант програми можна зберігати на дискові. Для повторного виконання програми компілятор вже не потрібен. Досить завантажити з диска в пам'ять комп'ютера скомпільований перед цим варіант і виконати його. Існує інший спосіб поєднання процесів трансляції та виконання програм. Він називається інтерпретацією.
Інтерпретатор - це програма, що призначена для трансляції та виконання вихідної програми по командах (на відміну від транслятора, який цей процес виконує в цілому). Такий процес називається інтерпретацією.
У процесі трансляції відбувається перевірка програми на відповідність до правил її написання. Якщо в програмі знайдені помилки, транслятор виводить повідомлення про них на екран монітора. Інтерпретатор повідомляє про знайдені помилки після трансляції кожної команди програми, а компілятор - після завершення компіляції всієї програми. Знайти та виправити в цьому випадку помилки значно складніше, ніж при інтерпретації. Через це програми-інтерпретатори розраховані, в основному, на мови, що призначені для навчання програмуванню, і використовуються програмістами-початківцями.
Як равило, програми компілятори та інтерпретатори називаються так само, як і мови, для перекладу з яких вони призначені. Слова Паскаль, Бейсік, Сі можна сприймати і як назви мов, і як назви відповідних програм - трансляторів.
Однією з найпопулярніших мов програмування є мова Паскаль, яку створив в 1968 році швейцарський вчений Ніклаус Вірт.
Основні поняття мов асемблера
Мова асемблера - одна мови програмування низькорівневий, розроблений для конкретного типу процесора. Ми можемо виготовити це вихідний код з мови програмування високого рівня (наприклад, C / C ++). Але ми також можемо писати програми цією мовою самі. Ми можемо в свою чергу перетворити код асемблера в машинний код за допомогою асемблера.
Асемблер - це програма, яка запускає комп'ютер і перетворює інструкції у шаблон бітів. Процесор може використовувати його для виконання основних операцій. Деякі люди називають ці інструкції мовою асемблера, а інші використовують цей термін асемблерна мова .
Де ми можемо використовуємо асемблер в ІТ?
У кожному комп’ютері є процесор, який виконує арифметичні, логічні та контрольні дії комп’ютера.
Кожне сімейство процесорів має власний набір інструкцій для обробки різних операцій, таких як введення з клавіатури, відображення інформації на екрані та виконання різних інших завдань. Ми називаємо цю послідовність інструкцій "інструкціями машинної мови".
Процесор розуміє лише команди машинної мови, які є послідовністю одиниць і нулів. Однак машинна мова занадто незрозуміла і складна, щоб використовувати її для розробки програмного забезпечення. Отже, мова асемблера розроблена для певного сімейства процесорів, які представляють різні інструкції в символьному коді та в більш зрозумілій формі.
Мова асемблера - це символічна мова програмування, найближча до машинної за формою та змістом. Мова асемблери корисна, коли:
Ми повинні ретельно контролювати кроки нашої програми аж до рівня байтів і навіть бітів.
Нам потрібно написати підпрограми для функцій, які не надаються іншими символьними мовами програмування, такими як COBOL, Java або C.
Ось як працює асемблер
Комп’ютери постачаються з певним набором основних інструкцій, які відповідають основним операціям, які може виконувати комп’ютер. Наприклад, оператор “Load” змушує процесор переміщати серію бітів із місця в пам'яті процесора до спеціального сховища, яке називається регістром.
Програміст може написати програму, використовуючи будь-яку з цих інструкцій асемблера.
Ця послідовність операторів асемблера, відома як вихідний код або вихідна програма, тоді вказується в програмі асемблера при запуску програми.
Програма-асемблер приймає кожну інструкцію програми у вихідній програмі та генерує відповідний бітовий потік або шаблон (ряд нулів та одиниць певної довжини).
Висновок програми асемблера позначається як об'єктний код або об'єктна програма щодо вихідної програми вводу. Ряд нулів і одиниць, з яких складається об'єктна програма, також називається машинним кодом.
Потім ми можемо запустити об’єктну програму в будь-який час.
Асемблерна мова складається з тверджень, які представляють інструкції або коментарі. Інструкції є робочою частиною мови і поділяються на три групи:
Машинні інструкції.
Інструкція для монтажника.
Інструкції з макросу.