Системы программирования. (Лекция 3) презентация

Процесс разработки программы проходит в несколько этапов:
разработка спецификации задачи, т.е. достаточно детальное описание того, что требуется сделать;
разработка алгоритма;
подбор адекватных задаче структур данных;
разработка программы;
отладка программы – выявление синтаксических ошибок и ошибок выполнения;
тестирование программы – выполнение программы для различных наборов данных.
Системы программирования

Несоответствие программы спецификациям задачи выявляется при тестировании программы, когда для некоторого набора данных программа работает неправильно.
Причины могут быть разные: неправильно (логически, а не синтаксически) записано условие в каком-либо операторе; в процедуре вместо формального параметра-переменной используется формальный параметр-значение; не предусмотрен какой-либо вариант данных или логика программы в целом неправильная.
Системы программирования

Выявить такого род ошибки – наиболее сложная деятельность программиста. Самый лучший путь – не допускать их с самого начала! Сразу заметим, что в сложных программных системах это практически невозможно (об этом свидетельствуют ошибки в такой системе как Windows). Для устранения ошибок спецификаций необходимо в процессе построения программы для каждого блока в несколько операторов путем логических рассуждений, основанных на семантике операторов, выявлять его соответствие спецификациям.
Применение комментариев помогает последовательно, по шагам решать эту задачу.
Системы программирования

Описание языка программирования для программиста
Синтаксис операторов может задавать в виде синтаксических диаграмм или строчек с использованием ключевых слов оператора, специальных символов и обозначений для входящих в оператор элементов.
Например, описание условного оператора
if <логическое выражение> then <оператор1> [else <оператор2>], определяет его структуру.
При этом предполагается, что части else может и не быть, а понятия <логическое выражение> и <оператор> должны быть описаны в соответствующих местах руководства.
Системы программирования

Под семантикой оператора понимается то, что он делает, как изменяет значения данных и определяет последовательность выполнения других операторов программы.
Системы программирования

Системы программирования в настоящий момент переживают процесс бурного развития. Большое внимание уделяется процессу проектирования (разработки модели программы), развивается визуальное программирование, позволяющее использовать разнообразные встроенные библиотеки. Эти два направления предназначены для повышения эффективности процесса создания программных разработок – более быстрое создание программ, отвечающих заданным спецификациям
Системы программирования

Cоставляющие программного обеспечения
Инструментальные средства
Системы программирования
Прикладное программное обеспечение
Операционные системы
SOFTWARE

Прикладное программное обеспечения – программы, разработанные в какой-либо системе программирования для решения конкретных задач конкретной предметной области или даже конкретного пользователя (организации, предприятия, физического лица и т.д.). Например,
программы или комплексы программ, автоматизирующих различные области профессиональной деятельности (бухгалтерские расчеты, банковские системы, системы в сберкассах, в кассах по продаже билетов, путевок; специализированные информационно-поисковые системы и т.д.);
программы вычислительного характера, обеспечивающие расчет параметров моделей из различных предметных областей (математика, статистика, физика, химия, биология, лингвистика, социальные науки и т.д.);
обучающие программы различных типов (демонстрационные, контролирующие, развивающие, тестовые и т.д.), игровые программы и т.д.
Прикладное программное обеспечения

Cоставляющие программного обеспечения
Инструментальные средства
Системы программирования
Прикладное программное обеспечение
Операционные системы
SOFTWARE

Операционная система (ОС) – это совокупность программ, предназначенных для распределения и управления ресурсами вычислительной системы (ВС). В качестве ВС может служить один компьютер или совокупность компьютеров, объединенных в локальную сеть.
Операционная система

Основные ресурсы ВС:
процессорное время,
оперативная память,
периферийные устройства (жесткий диск, принтер, CD-ROM и т.д.),
ресурсы программного (системного) обеспечения.
Наиболее широко используемыми в нашей стране являются операционные системы Windows, UNIX.
Операционная система

Процессорное время – один из основных ресурсов ВС.
В случае одного компьютера назначение ОС обеспечить эффективную параллельную работу процессора с устройствами ввода-вывода: после посылки какого-либо задания на принтер, ОС обеспечивает дальнейшую работу той программы, которая инициировало печать, не дожидаясь конца печати.
Операционная система
В случае локальной сети с выделенным сервером ОС должна эффективно распределять процессорное время сервера по требованию других компьютеров в сети.

Оперативная память (ОП) – один из самых дефицитных ресурсов ВС, т.к. программа может выполняться только тогда, когда она (или ее выполняющийся фрагмент) находится в оперативной памяти. Обычно ОС загружает в оперативную память только часть выполняющейся программы. Определение оптимальной стратегии загрузки (какой фрагмент загружать и когда) – серьезная научная проблема.
Операционная система

Эффективное распределение ОП особенно важно для тех систем (например, Windows), которые обеспечивают пользователю возможность «одновременной» работы с несколькими программами. Под «одновременной» работой понимается, что пользователь может загрузить несколько программ (например, MS Word и MS Excel) и переключаться между ними.
Операционная система

Внешние (периферийные устройства - ПУ) – каждое периферийное устройство – это либо источник вводимой информации, либо приемник выводимой информации. Скорость работы процессора значительно выше скорости работы ПУ, поэтому задача ОС эффективно использовать время процессора (не заставлять процессор «ждать» окончания ввода-вывода, а предложить ему другую работу, если она имеется).
Операционная система

Функция ОС – управление файловой системой. ОС обеспечивает пользователю средства доступа к файлу: открытие (связь с файлом), закрытие (отсоединение от файла), работу с файлом как с непрерывной последовательностью данных, несмотря на то, что физически на внешнем устройстве файл хранится фрагментарно. В случае сетевой ОС может потребоваться распределение внешних устройств (жестких диска, принтеров) между пользователями сети.
Операционная система

В состав ОС входят:
программа запуска компьютера и базовая система ввода/вывод (BIOS) – система встроенных (записанных в ПЗУ) программ, обеспечивающих запуск компьютера и управление аппаратными компонентами;
совокупность системных программ, обеспечивающих вышеуказанные функции ОС, записанные на внешнем носителе (жесткий или гибкий диск).
Операционная система

В состав ОС входят утилиты, которые помогают пользователю взаимодействовать с операционной системой. К утилитам относятся: антивирусные программы, программы сканирования (проверки) диска, архиваторы, программы связи с Internet и т.д. Разработаны специальные оболочки, позволяющие пользователям взаимодействовать с ОС: Total Commander, Explorer и др.
Операционная система

В состав ОС входят специальные программы драйверы устройств, которые обеспечивают взаимодействие ОС с конкретным внешним устройством: драйверы клавиатуры, мыши, принтера, CD-ROM и т.д. Драйверы обеспечивают независимость ОС от аппаратной специфики внешних устройств.
Операционная система

Операционная система - системное программное обеспечение, играющее первичную роль во взаимодействии между компьютером, как техническим средством, и пользователем.
Операционная система

Необходимо осознавать, что информационные технологии одни из самых динамичных в своем развитии технологий современного общества. Поэтому, изменяются, и будут изменяться в ближайшем будущем классификация, назначение, возможности составляющих информационных технологий.
Операционная система

Cоставляющие программного обеспечения
Инструментальные средства
Системы программирования
Прикладное программное обеспечение
Операционные системы
SOFTWARE

Лекция 3
РГПУ им. А.И. Герцена
Система визуального программирования DELPHI

В основе визуальной среды программирования Delphi – язык Object Pascal – объектное расширение языка Pascal.
Основные структуры данных и операторы языка Pascal реализованы в среде Delphi.
Cистема программирования Delphi

Основные окна Delphi
Запустим среду Delphi.

Основные окна Delphi
В главном окне располагаются меню Delphi, набор пиктографических командных кнопок и палитра компонентов.

Основные окна Delphi
Окна среды Delphi.

Основные окна Delphi
Окно формы - заготовка окна нашей программы. Здесь и будут размещаться все компоненты. Удобной составляющей дизайнера форм является сетка (множество точек). С помощью этой сетки компоненты удобно размещать на одном уровне, делать их одинаковых размеров и т.д.

Основные окна Delphi

Основные окна Delphi

Основные окна Delphi

Компоненты
Компоненты Delphi, которые располагаются на вкладках палитры компонентов главного окна, позволяют создавать интерфейс пользователя для ввода и вывода данных.
Для того, чтобы установить компонент на форму, нужно:
щёлкнуть на нем мышкой (при этом выбранный компонент выделяется),
щёлкнуть в том месте формы, где его предполагается разместить.
После этого компонент будет установлен на выбранном месте формы.
В дальнейшем компоненты можно свободно перетаскивать по форме мышкой, создавая нужный интерфейс.

Создание проекта
Изменим надпись на кнопке. Для этого щелкнем по кнопке, а затем перейдем в окно инспектора объектов и присвоим значение «Задание №1» свойству Caption.
Для создания первой программы поставим на форму кнопку – компонент класса TButton. Для этого сначала щелкнем по элементу Button на панели инструментов, а затем - в соответствующем месте формы.

Создание проекта
Будем реализовывать выполнение программы по нажатию на соответствующей кнопке. Щелкнем два раза по кнопке и перейдем в окно модуля, где система Delphi создала для нас заготовку обработчика события нажатия на кнопку. Курсор поставлен в месте, где должно располагаться тело программы.

Структура описания процедуры
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
<блок описаний>
begin
<блок реализации>
end;
Cистема программирования Delphi

В блоке описаний определяются типы используемых структур данных и идентификаторы для доступа к экземплярам структур данных.
Идентификатор в Паскале - это последовательность букв, цифр и знака подчеркивания, начинающаяся с буквы. Прописные и строчные буквы компилятор в идентификаторе не различает.
Cистема программирования Delphi

Сохранение проекта
По умолчанию Delphi сохраняет новые проекты в папке C:\Program Files\Borland\Delphi7\Projects. Для сохранения проекта в своей папке необходимо выполнить необходимо выполнить команду File/Save Project As.
Проект в целом сохраняется в файле с расширением .dpr.
Форма сохраняется в двух файлах с расширениями .pas (программный код) и .dfm (визуальные компоненты). Если модулей в проекте несколько, для каждого из них Delphi создаст отдельный файл, и предложит его сохранить под именем Unit1, Unit2 и т.д.