Уровни языков программирования

Языки подготовки сценариев

Системное программирование

Операционные системы и все инструменты программной поддержки компьютерных систем называются системным программным обеспечением. Оно используется практически повсеместно и, следовательно, должно эффективно функционировать. В связи с этим языки программирования, применяемые в этой области, должны обеспечивать быстрое выполнение программ. Более того, они должны иметь низкоуровневые свойства, позволяющие писать программы, осуществляющие взаимодействие с внешними устройствами.

Операционная система UNIX практически полностью написана на языке C, что позволяет относительно просто переносить её на различные машины. Некоторые характерные черты языка C способствуют его использованию в системном программировании. Он низкоуровневый, эффективно функционирует и не обременяет пользователя большим количеством ограничений. Люди, занимающиеся системным программированием, обычно великолепные программисты и не верят в то, что подобные ограничения им нужны. Тем не менее, некоторые считают язык C слишком опасным для использования в больших и важных системах программного обеспечения.

Языки подготовки сценариев развивались постепенно в течение последних 25 лет. Программы на этих языках представляют собой исполняемые файлы, называемые сценариями или скриптами, которые содержат перечень команд. Первым из таких языков был язык sh (сокр. от англ. shell – оболочка), первоначально состоявший из небольшого набора команд, интерпретируемых как вызовы системных подпрограмм, выполняющих служебные функции, например, управление файлами. Затем к этой основе были добавлены переменные, операторы потока управления, функции и многие другие возможности, и в результате получился завершённый язык программирования. Один из широко известных языков подготовки сценариев – язык ksh.

Программисты пишут свои программы на разных языках программирования, некоторые из них непосредственно понятны компьютеру, другие требуют промежуточных шагов трансляции. На сегодня существуют сотни языков программирования. Их можно разделить на три основных типа:

1. Машинные языки.

2. Языки ассемблера.

3. Языки высокого уровня.

Любой компьютер может непосредственно понимать лишь свой собственный машинный язык. Машинный язык – это «природный язык» определённого компьютера. Он определяется при проектировании аппаратных средств этого компьютера. Машинные языки в общем случае содержат строки чисел (в конечном счёте, сокращённые до нулей и единиц), которые являются командами компьютеру на выполнении большинства элементарных операций в тот или иной момент времени. Машинные языки машинно-зависимы, т.е. каждый машинный язык может быть использован только на компьютере одного определённого типа. Машинные языки тяжелы для человеческого восприятия.

По мере повышения популярности компьютеров стало очевидно, что программирование на машинных языках просто слишком медленно и утомительно для большинства программистов. Вместо использования строк чисел, которые компьютер мог бы воспринимать непосредственно, программисты начали использовать похожие на английский язык аббревиатуры для представления элементарных компьютерных операций. Эти аббревиатуры, напоминающие английский язык, сформировали основу языков ассемблера. Для преобразования программ на языке ассемблера в машинный код были разработаны программы трансляции, называемыми ассемблерами. Хотя код более понятен людям, он не понятен компьютеру до тех пор, пока не будет преобразован в компьютерный код.

Использование компьютеров резко возросло с появлением языков ассемблера, но эти языки всё ещё требовали много команд для полного описания даже простых задач. Для ускорения процесса программирования были разработаны языки высокого уровня, в которых иногда достаточно написать всего один оператор для решения реальной задачи. Программы трансляции, которые преобразуют программы на языках высокого уровня в машинные коды, называются компиляторами. Языки высокого уровня позволяют программисту писать программы, которые выглядят почти так же, как повседневный английский, и используют общепринятую математическую нотацию. Очевидно, что языки высокого уровня гораздо удобнее с точки зрения программистов по сравнению с языками ассемблера и с машинными кодами.

Дата добавления: 2013-12-13