Технологии программирования. Процесс создания готовой к выполнению программы

Процесс создания готовой к выполнению программы можно представить в виде следующей цепочки (рис. 15).

Процессор компьютера — это большая интегральная микросхема, состоящая из множества электронных эле­ментов — транзисторов. В процессоре компьютера транзисторы сгруппированы в микроэлементы (триггеры и вентили). Команды, поступающие в процессор по его шинам, на самом деле являются электрическими сигналами. На каждом разряде шины в разные моменты времени существует только 2 состояния – есть сигнал (1) и нет сигнала (0). Разным командам соответствуют разные наборы сигналов. Программа, с которой работает процессор, представляет собой последовательность таких команд, называемую машинным кодом.

Рис. 15. Процесс создания готовой к выполнению программы

Самому написать даже небольшую программу в машинном коде весьма сложно. Поэтому практически все программы создаются с помощью языков программирования. Сначала разрабатывается алгоритм, а потом он записывается на одном из таких языков. В итоге получается текст программы — полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования.

Программа, подготовленная на языке программирования, проходит этап трансляции, когда происходит преобразование исходного кода программы (source code) в объектный код (object code). Трансляция может выполняться с использованием средств компиляторов (compiler) или интерпретаторов (interpreter).

Компиляторы транслируют всю программу, но без ее выполнения. Они полностью обрабатывают весь текст программы, выявляют синтаксические ошибки, выполняют определенный смысловой анализ и затем автоматически переводят (транслируют) на машинный язык (генерируют машинный код). Готовая программа получается компактной и эффективной, работает быстрее программы, выполняемой с помощью интерпретатора, и может быть перенесена на другие компьютеры с процессором, поддерживающим соответствующий машинный код.

Интерпретаторы, в отличие от компиляторов, выполняют пооператорную обработку и выполнение программы. Интерпретатор берет очередной оператор языка из текста программы, анализирует его структуру и затем сразу исполняет. Если выполнение прошло успешно, выполняется следующая команда. При этом, если один и тот же оператор должен выполняться в программе многократно, интерпретатор всякий раз будет выполнять его так, как будто встретил впервые. Вследствие этого, программы, в которых требуется осуществить большой объем повторяющихся вычислений, могут работать медленно.

Существуют также специальные программы, предназначенные для трассировки и анализа выполнения других программ, так называемые отладчики (debugger). Лучшие отладчики позволяют осуществить трассировку (отслеживание выполнения программы в пооператорном варианте), идентификацию места и вида ошибок в программе, "наблюдение" за изменением значений переменных, выражении я т.п. Процесс поиска ошибок в программе называется тестированием, процесс устранения ошибок — отладкой.

Готовый машинный код обрабатывается редактором связей. Редактор связей (сборщик) — специальная программа, обеспечивающая построение загрузочного модуля (load module), пригодного к выполнению.

Дата добавления: 2015-05-26