Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 4. Микрокомпьютеры (1987) (1092084), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Прежде чем ЭВМ начнет исполнять заданную программу на языке высокого уровня, эту программу обычно требуется перевести на язык простых команд, с которым знакома ЭВМ. Указанный перевод осуществляет сама система, а процесс перевода называется компиляцией (трансляцией). К известным языкам программирования высокого уровня относятся, например, Ада, Алгол, Фортран, Бейсик и Паскаль. Люди в обществе также говорят на разных языках, таких, как административно-управленческий язык, нотариальный язык и т. д.
Команда, отданная, например, руководством предприятия, приводит к совершенно другим последствиям, чем команда, отданная на более низком уровне. Одно решение на уровне ди- Сиегемнмя анализ 41 рекции может привести в действие все предприятие, тогда как команда на более низком уровне воздействует лишь на группу лиц, работающих в каком-либо отделе. Конечно, ошибочное решение, принятое на низком уровне, может повлиять и на деятельность предприятия в целом: например если из-за этого решения задержится доставка какой-либо детали, в результате остановится работа на предприятии в целом.
То же самое происходит и в ЭВМ, где пропуск одного бита может существенно нарушить ход выполнения всей программы в целом. Мы выражаем «команды» с помощью алфавитно-цифровых символов, объединенных в самых разнообразных комбинациях. ЭВМ делает то же самое, используя только два символа 0 и 1.
Для тех, кто впервые знакомится с ЭВМ, первоначально остается загадкой, как можно программировать сложные задачи, используя всего лишь два символа. В предыдущих томах подробно было объяснено, что такое кодирование информации вполне осуществимо. Для этой цели применяются объединения двоичных цифр в определенные группы. Для кодирования всех алфавитно-цифровых знаков достаточно иметь 64 различные комбинации. Эти 64 кодовые комбинации можно выразить словами длиной по 6 бит каждое. Каждая кодовая группа определяется позицией, которую она занимает в битовом поле. В случае команды ЭВМ первый байт обычно содержит спецификацию команды, а второй и третий байты содержат, например, адрес ячейки ЗУ, входного или выходного портов.
1.8. Пользовательский интерфейс — операционная система Плотник имеет в своем распоряжении набор инструментов, позволяющих ему выполнить работу наиболее эффективным образом. Эти инструменты (интерфейсы) могут представлять собой простые орудия труда, такие, как молоток, клещи или пила, а могут быть более сложными — в виде электропилы, электродрели или строгального станка. Известно, что без применения инструментов плотник свою работу не выполнит.
«Инструменты» в форме программного обеспечения применяются и в системах обработки данных, где они определяются термином «операционная система» (ОС). В действительности ОС является настоящим ящиком с «инструментами», в котором можно найти все «орудия труда», необходимые для обработки данных. В состав ОС входят как простые, так и сложные средства; 42 Глава ! она использует множество программ, которые упрощают как процедуру доступа к ЭВМ, так и сам процесс обработки данных.
Кроме того, ОС управляет потоками информации и связью с периферийными устройствами, такими, как дисковые ЗУ, принтеры, магнитофоны и терминалы. Современные ОС более высокого уровня предоставляют в распоряжение пользователя такие средства из сферы программного обеспечения, как программа редактирования текстов (редактор), различные трансляторы, ассемблер и набор команд для обработки файлов данных, таких, как сортировка определенных записей (ЗОКТ), уничтожение файлов данных (РЕДЕЕТЕ), присваивание файлу другого имени (КЕИАМЕ), а также набор исполнительных команд типа команды К()Х, которая приказывает ЭВМ выполнить данную программу.
Программа-редактор осуществляет ввод и коррекцию данных как в текстовой, так и в табличной форме. При использовании сложной системы обработки данных пользователь получает доступ к системе через так называемые терминалы. Эти устройства обеспечивают общение пользователя с входной и выходной аппаратурой посредством алфавитно-цифровых символов. Ввод данных с терминала производится с помощью соответствующих клавиш, а вывод данных осуществляется через дисплей, т.
е. устройство, снабженное кинескопом, на экране которого высвечиваются строки из алфавитно-цифровых символов. Терминалы обычно связываются с ОС через интерфейс, например типа К5232С или Ч24, и устанавливаются на рабочем месте — в комнате или в зале, откуда пользователь (напрнмер, разработчик, заказчик, плановик, служащий магазина илн какое-либо другое административное лицо) может получить доступ к ЭВМ.
На предприятии, использующем машинную обработку данных, везде устанавливаются пользовательские терминалы, связанные с центральной ЭВМ, которая находится в специальном помещении, оборудованном всеми средствами для надежной эксплуатации системы обработки данных. Машинный зал ЭВМ обычно снабжается кондиционированным воздухом и строится с учетом специальных мер противопожарной безопасности. При эксплуатации терминалов одними из самых распространенных операций являются ввод и редактирование текста. В ЗУ системы обработки данных, в частности в ЗУ на магнитных дисках, ОС подготавливает специальные области для хранения файлов с данными и программами.
При вводе файла в ЗУ пользователь присваивает ему имя и тип. Эти признаки регистрируются затем в личном каталоге соответствующего пользователя, который представляет собой по существу каталог файлов. Системный анализ Используя имя и тип, требуемый файл можно вызвать из ЗУ для последующей обработки в ЭВМ, Данные, такие, например, как тексты программ, написанные на языке высокого уровня, а также другие тексты, таблицы и данные обычно вводятся в ЭВМ с клавиатуры построчно.
Если во время ввода обнаруживаются так называемые ошибки программирования, то соответствующий фрагмент текста с ошибкой удаляется с помощью «стирающей> клавиши. Клавиатура терминала аналогична клавиатуре обычной пишущей машинки. Для реализации специальных команд имеется отдельный блок управляющих клавиш, который обычно располагается справа от основных клавиш (рис. 1.21).
Специальные функции реализуются с помощью команд, которые, например, в режиме редактирования обеспечивают доступ к ранее введенным данным. Редактор позволяет заменять, вводить нли убирать символы, слова и целые строки ранее введенного текста. Кроме того, редактор обеспечивает возможность перемещать в тексте слова и строки, а также отыскивать специально выделенные фрагменты текста. Важным элементом при выполнении этих операций является так называемый курсор, т. е. подвижная светящаяся метка иа экране дисплея, которая производит индикацию символа и может перемещаться с помощью четырех специальных клавиш со стрелками налево, направо, вверх и вниз по поверхности экрана. При вводе текста с помощью клавиш курсор передвигается так, что оказывается каждый раз в позиции следующего вводимого символа.
Он виден на экране дисплея в виде квадратика, который высвечивает место соответствующего символа; сам же символ появляется как черное изображение в светлом поле курсора. На некоторых дисплеях для целей индикации используется мерцающая метка, которая помещается в виде светлой черточки под соответствующим символом. Тексты и списки данных можно вводить с помощью клавиатуры в любом требуемом формате; при этом те символы, которые вводятся в ЗУ, обычно отображаются на экране (сообщение эхо-контроля). Программа, написанная на языке высокого уровня (Бейсик, Фортран, Паскаль) или на ассемблере, вводится построчно при помощи редактора, в результате чего получается полный текст программы с комментариями (листинг). Этот текст программы представляет собой исходный модуль, который после трансляции преобразуется в объектный модуль Трансляция происходит после ввода с клавиатуры командьг ВАЗ1С, или РОЙТМАН, или РАЬСА1., за которой следует имя файла; затем нажимается клавиша ЯЕТ1311Х, т.
е. например: ВА51С, РП.ЕХАМЕ [НЕТ()КХ]. Глава 1 После трансляции по- Ввести и оарвдатпи- является так называемый вать иснадную объектный модуль к копрограмму г торому необходимо добавить стандартные подпрограммы из библиотеки гассвмблй ошть программ илн другиеобьВвести иапоаеления в Оную ЕКтНЫЕ МОДУЛИ, ЧтОбЫ сформировать окончашибка тельный вариант программы — загрузочный модуль. Необходимые для этой связать абьектныб модуль со стандартными цели этапы обработки подпрограммами файлов выполняются по команде 1.1ХК. Эта команда формирует одну Ошибка общую программу, которая затем по команде К13)ь( загружается в ЭВМ и производит требуемую Выполнить обработку данных.
программу Программа, написанная на языке Фортран, которая вводится в ЗУ Ошибка с помощью редактора, должна быть зарегистрирована в справочнике с ивильны помощью имени файла, вз лито за которым следует оборин 1.19. Струитуриаи схема оперений, значение типа файла поторые необходимо осуществить при иы- РОЯ (сокращение от полиеиии пРограммы и ЭВМ. РОР(гап). В результате трансляции возникает второй файл с соответствующим именем, однако его тип изменяется теперь на ОВЯ. И наконец, после редактирования межпрограммных связей тип файла изменяется на ЕХЕ (сокращение от снов ЕХЕсн1аЫе (шаяе).
Если после этого вводится команда К(Лч, за которой следует имя файла, то ОС «по умолчанию» автоматически вызоветфайл типа ЕХЕ и передаст этот файл на исполнение в ЭВМ. Различные процедуры, которые предшествуют исполнению программы, указаны в структурной схеме, представленной на рис. 1.19. На рис. 1.20 показано, какие типы файлов используются на различных этапах обработки †п компиляции (трансляции), редактировании связей и т. д. 4о При проверке (тестировании) программы должна бытьобеспечена возможность остановки программы на промежуточных агапах ее исполнения, чтобы затем можно было двигаться шаг аа шагом к получению конечных результатов. При атом текст программы может быть изменен. После такой проверки можно снова запустить программу на исполнение.