45 Схема процесса создания загрузочного модуля

Программа, подготовленная на языке высокого уровня, проходит несколько этапов:

1. этап. В текстовом редакторе пишетсяисходный код программы на алгоритмическом языке (source code) и сохраняется в файле с расширением *.pas.

2 этап. Трансляция, происходит преобразованиеисходного кода программы (source code) вобъектный код (object code), т.е. происходит проверка синтаксиса написания операторов, и если ошибок в написании нет, осуществляется перевод на язык машинных кодов. Файл объектного кода имеет расширение *.obj;

Трансляторыпредназначены для проверки правильности написания операторов и преобразования программ, написанных на языках программирования, в программы на машинном языке. Программа, подготовленная на каком-либо языке программирования, называетсяисходным модулем. В качестве входной информации трансляторы применяют исходные модули и формируют в результате своей работыобъектные модули, являющиеся входной информацией для редактора связей. Объектный модуль содержит текст программы на машинном языке и дополнительную информацию, обеспечивающую настройку модуля по месту его загрузки и объединение этого модуля с другими независимо оттранслированными модулями в единую программу.

Трансляторыделятся на два класса:компиляторы (compiler) иинтерпретаторы (interpreter). Компиляторы транслируют всюпрограмму, но без ее выполнения. Интерпретаторы, в отличие от компиляторов, выполняютпооператорный перевод на машинный язык и выполнение всей программы.

3. этап.Компоновка, когда происходит обработка объектного кодаредактором связей, специальной программой осуществляющей построениезагрузочного модуля (load module), пригодного к выполнению (рис 16.).

Компоновщик, или редактор связей - системная обрабатывающая программа, редактирующая и объединяющая объектные (ранее оттраслированные) модули в единые загрузочные, готовые к выполнению программные модули. Загрузочный модуль может быть помещен ОС в основную память и выполнен.

Получив исполняемый модуль, не спешите радоваться. К сожалению, устранение синтаксических ошибок еще не гарантирует того, что программа будет хотя бы запускаться, не говоря уже о правильности работы. Поэтому обязательным этапом процесса разработки является отладка. На этапеотладки, используя описание алгоритма, выполняется контроль правильности функционирования, как отдельных участков кода, так и всей программы в целом.

46 Классификация инструментария технологии программирования

Инструментарий технологии программирования— совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработ­ки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.

Состав и назначение инструментария технологии программирования

.

Рис. 17 Классификация инструментария технологии программиррования.

В настоящее время бурно развивается направление, связанное с технологией создания про­граммных продуктов. Это обусловлено переходом на промышленную технологию произ­водства программ, стремлением к сокращению сроков, трудовых и материальных затрат на производство и эксплуатацию программ, обеспечению гарантированного уровня их качест­ва. Это направление часто называют программотехникой. Программотехника— технология разработки, отладки, верификации и внедрения программного обеспечения. Инструментарий технологии программирования — программные продукты поддержки (обеспечения) технологии программирования.

В рамках этих направлений сформировались следующие группы программных продуктов (рис.17):

Средства для создания приложений, включающие:

• локальные средства, обеспечивающие выполнение отдельных работ по созданию программ;

• интегрированные средыразработчиков программ, обеспечивающие выполнение комплекса взаимосвязанных работ по созданию программ;

САSE-технология (Computer-Aided System Engineering), представляющая методы анализа, проектирования и создания программных систем и предназначенная для автоматизации процессов разработки и реализации информационных систем.

Локальные средства разработки программ. Эти средства на рынке программных продук­тов наиболее представительны и включают языки и системы программирования, а также инструментальную среду пользователя.

Язык программирования — формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере. Средства для создания приложений — совокупность языков и систем программирования, а также различные программные комплексы для отладки и поддержки создаваемых программ. Языки программирования, если в качестве признака классификации взять синтаксис образования его конструкций, можно условно разделить на классы:

Низкоуровневые языки, близкие к программированию непосредственно в машинных кодах используемого процессора. Для обозначения машинных команд обычно применяется мнемоническое обозначение. К таким языкам относятся:

машинные языки (computerlanguage) — языки программирования, воспринимаемые аппаратной частью компьютера (машинные коды);

машинно-ориентированные языки (computer-orientedlanguage) — языки программирования, которые отражают структуру конкретного типа компьютера (ассемблеры, этот язык в настоящее время в основном используется для написания драйверов- программ управления устройствами);

Высокоуровневые языки программирования, разработанные для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков — это ведение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.

алгоритмические языки (algorithmiclanguage) — не зависящие от архитектуры компьютера языки программирования для отражения структуры алгоритма (Паскаль, Фортран, Бейсик и др.);

процедурно-ориентированные языки (procedure-orientedlanguage) — языки программирования, где имеется возможность описания программы как совокупности процедур (подпрограмм);

проблемно-ориентированные языки (universalprogramminglanguage) — языки про­граммирования, предназначенные для решения задач определенного класса (Лисп, РПГ, Симула и др.);

Языки высокого уровня, т.е. все компьютерные языки, отличающиеся от языка машинных кодов и ассемблера, предназначены для того, чтобы устранить громоздкость и подверженность ошибкам языка ассемблера, возлагая на сам компьютер большую часть работы по образованию подробных машинных команд. Языки высокого уровня опираются на две идеи. Одна из них заключается в объединении многих машинных команд в одну команду (оператор) программы. Вторая идея состоит в устранении тех тонких деталей, которые учитывают действия компьютера, но не относятся к требуемой программисту работе (например, какие регистры и для чего использовать).

Системы программирования (programming system) включают:

компилятор;

интегрированную среду разработчика программ;

отладчик;

средства оптимизации кода программ;

набор библиотек (возможно с исходными текстами программ);

редактор связей;

сервисные средства (утилиты) для работы с библиотеками, текстовыми и двоичными файлами;

справочные системы;

документатор исходного кода программы;

Примером такой системы программирования может служить система Турбо - Паскаль.

Инструментальная среда пользователя представлена специальными средствами, встроенными в пакеты прикладных программ, такими как:

библиотека функций, процедур, объектов и методов обработки;

макрокоманды;

языковые макросы;

программные модули-вставки;

генераторы приложений;

языки запросов высокого уровня и т.п.

Интегрированные среды разработки программ являются дальнейшим развитием средств разработки программ и объединяют комплекс технологических этапов создания программы. Основное их назначение – повышение производительности труда программистов, автоматизация создания кодов программ, обеспечивающих графический интерфейс пользователя, разработка приложения для архитектуры клиент - сервер, запросов и отчетов.

Примером такой среды является система Delphi. Разработчику программ с использованием Delphi предоставлены:

объектно-ориентированный язык программирования;

высокопроизводительный компилятор;

средства наглядного (визуального) создания программ (для создания системы меню, экранных форм, отчетных форм и т.п.);

специальная технология работы с базами данных;

принцип “открытой” системы: возможность добавления новых средств и перенос на другие платформы.

CASE-технология — программный комплекс, автоматизирующий весь технологический процесс анализа, проектирования, разработки и сопровож­дения сложных программных систем.

Средства CASE-технологий делятся на две группы:

встроенные в систему реализации— все решения по проектированию и реализации привязаны к выбранной системе управления базами данных (СУБД);

независимые от системы реализации- все решения по проектированию ориентирова­ны на унификацию начальных этапов жизненного цикла и средств их документирова­ния, обеспечивают большую гибкость в выборе средств реализации.

Основное достоинство CASE-технологии — поддержка коллективной работы над про­ектом за счет возможности работы в локальной сети разработчиков, экспорта/импорта любых фрагментов проекта, организационного управления проектом.

Некоторые CASE-технологии ориентированы только на системных проектировщиков и предоставляют специальные графические средства для изображения различного вида моделей:

диаграмму потоков данных (DFD—dataflowdiagrams) совместно со словарями данных и спецификациями процессов;

диаграмму "сущность-связь" (ERD—entityrelationshipdiagrams), являющуюся инфологической моделью предметной области.