ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ Введение Старший преподаватель

ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ Введение Старший преподаватель Кафедры ВС, к. т. н. Поляков Артем Юрьевич © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 1

Структура курса • Виды занятий – Лекционные – Практические (лабораторные) • Продолжительность - 2 семестра. • Осенний семестр – Изучение основ программирования. – Получение навыков программирования на языке Си – Форма практических занятий: решение учебных задач. • Весенний семестр – Изучение алгоритмов и динамических структур данных. – Получение навыков решения прикладных задач – Форма практических занятий: выполнение лабораторных курсовой работ. © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 2

План занятий в осеннем семестре • Раздел 1. Базовые конструкции и типы данных языка Си. • Раздел 2. Сложные типы данных. • Раздел 3. Процедурно-ориентированный подход к программированию. © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 3

Аппаратурное обеспечение вычислительных машин © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 4

Программное обеспечение вычислительных машин Системное ПО Прикладная программа 1 Прикладная программа 2 . . . Прикладная программа N © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 5

Упрощенный процессор ОЗУ Исполнительное устройство. Команды: • Арифм. : SUB, DIV • Опер. с памятью: MOV R 1 Шина данных R 2 Команда Код Регистр Код SUB 01 R 1 01 DIV 02 R 2 02 MOV 03 © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 6

Хранение информации в ЭВМ БИТ – binary digit – разряд двоичного числа. БАЙТ - минимально адресуемый набор фиксированного числа битов. 1 БАЙТ = 8 БИТ БАЙТ способен хранить 8 -разрядное двоичное число в диапазоне от 0 до (28 – 1): [0; 255]. © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 7

Задача поиска корней уравнения вида: а·x + b = c 1. Решение задачи математически. Выражение неизвестной переменной x через известные переменные a, b и c: x = (c – b)/a 2. Реализация вычислений по полученной формуле на упрощенном процессоре 3. Входные данные (значения a, b и c) вводятся с клавиатуры или из файла и размещаются в оперативной памяти в ячейках A (адрес 10), B(20) и C(30). Адрес – порядковый номер первого байта ячейки. 4. Результат записывается в ячейку X с адресом 40. © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 8

Вычисление x = (c – b)/a на упрощенном процессоре Исполнительное устройство R 1 7 4 2 R 2 3 2 ОЗУ А 2 С 7 SUB В 3 Х 2 01 R 1 01 DIV 02 R 2 02 MOV 03 A 10 B 20 C 30 X 40 Машинное слово Комментарий 03 30 01 MOV C -> R 1 03 02 40 03 20 02 MOV B -> R 2 01 SUB (R 1 = R 1 – R 2) 03 10 02 MOV A -> R 2 02 DIV (R 1 = R 1 / R 2) © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» MOV R 2 -> X 9

Программа на низкоуровневом языке ASSEMBLER Машинное слово Программа на языке ASSEMBLER 03 30 01 MOV C R 1 03 20 02 MOV B R 2 01 SUB 03 10 02 MOV A R 2 02 DIV 03 02 40 MOV R 2 X © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» 10

Программа на языке высокого уровня Си Машинное слово Программа на языке ASSEMBLER 03 30 01 MOV C R 1 03 20 02 MOV B R 2 01 SUB 03 10 02 MOV A R 2 02 DIV 03 02 40 Программа на языке Си MOV R 2 X © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» X = (C – B) / A; 11

Этапы формирования исполняемого кода из исходного program 1. c program 1. asm program 1. o (текстовый файл) (объектный (бинарный) файл) …. 03 30 01 03 20 02 01 03 10 02 02 03 02 40 …… …. X=(C – B)/A; …… Компиляция (compilation) program. N. c …. MOV C R 1 MOV B R 2 SUB MOV A R 2 DIV MOV R 2 X …… Компоновка (assembling) . . . program. N. asm program. N. o © Кафедра вычислительных систем ГОУ ВПО «Сиб. ГУТИ» Редактирова ние связей (linking) program (исполняемый (бинарный) файл) …. 03 30 01 03 20 02 01 03 10 02 02 03 02 40 …… 12