- •Конспект лекций по курсу «Информатика» для студентов очной и заочной форм обучения.
- •Базовые положения
- •§.1. Физическое устройство и разумная деятельность мозга
- •§2. Самодостаточная эвм
- •2.1. Память (оперативная память)
- •2.2. Процессор
- •2.3. Программа
- •2.4. Жизненный цикл «Самодостаточной эвм»
- •§3. Язык процессора – базовый язык эвм
- •§4. Реальная эвм. Периферийные устройства
- •§5. Язык программирования. Программа транслятор
- •§6. Язык программирования Pascal
- •6.1. Базовые типы числовых информационных объектов
- •6.2. Явные константы
- •6.3. Оператор описания var
- •Var и1, и2, и3, . . . . ,Иn: Итипа;
- •6.5. Операторы консольного ввода информации
- •6.5.1. Стандартные форматы вывода числовой информации.
- •6.6. Логические переменные
- •6.7. Операторы управления программой
- •6.7.1. Условный оператор if then
- •If Условие then Оператор ;
- •6.7.2. Условный оператор выбора if then else
- •6.8. Метки операторов. Оператор безусловного перехода
- •6.9. Циклические вычисления. Операторы зацикливания
- •Организация циклических вычислений операторами if then goto
- •Программа вычисления корня по формуле Герона.
- •6.9.3. Оператор цикла for to
- •6.9.4. Оператор цикла for downto
- •6.9.5. Оператор цикла while
- •6.9.6. Программа вычисления длины дуги кривой
- •7. Массивы переменных
- •7.1. Программа нахождения экстремальных значений
- •7.2. Программа решения системы линейных алгебраических уравнений
- •8. Сортировка информации
- •8.1. Элементы формальной логики, теории множеств и операций
- •8.2. Упорядоченные структуры информационных объектов
- •8.3. Алгоритм сортировки «поплавок»
- •8.3.1. Программа сортировки массива «на месте»
- •8.3.2. Программа сортировки «индексов» массива
- •8.4. Алгоритм быстрого поиска информации в линейно упорядоченном массиве
- •8.4.1. Программа поиска в отсортированных массивах.
- •9. Символьные переменные
- •9.1.Строковые переменные
- •9.1.1. Программа написания чисел прописью
- •10. Клавиатурное управление эвм
- •§.11. Информационные объекты класса – изображение
- •11.1. Устройство функционированиемонитора
- •11.2. Процедурный язык управления графическим экраном
- •11.3. Оцифровка и масштабирование реальных изображений (чертежей) для последующего их вывода на экран
- •11.4. Пример построения фрагмента графика функции
- •11.5. Ввод и обработка информации в форме изображений
- •§12. Информационные объекты класса – подпрограммы
- •12.1. Подпрограммы типа procedure
- •12.1.1. Пример оформления подпрограммы-процедуры
- •12.2. Подпрограммы класса function
- •12.2.1.Пример оформления подпрограммы-функции
- •12.3. Процедурные языки программирования
- •12.4. Библиотечные модули Unit
- •§13. Динамическое распределение оперативной памяти эвм
- •13.1. Программа использующая динамические переменные
- •§14. Переменные типа record
- •§15. Внешняя память эвм. Работа с файлами
- •15.1. Процедурный язык обработки файлов
- •15.2.Программа “ Жизненный путь файла “
- •15.3. Текстовые файлы
- •§16. Элементы объектно-ориентированного программирования
- •Основная рекомендуемая литература.
§3. Язык процессора – базовый язык эвм
Все языки программирования, в частности «язык процессора» или «базовый язык ЭВМ» (БЯЭ) относятся к письменным языкам, т.е. изначально не предназначены для озвучения.
Опр. Письменный язык – система символьной записи информации.
Основу письменного языка образуют: буквы (алфавит), слова и предложения. Предложения языка характеризуются: синтаксисом, семантикой и прагматикой.
Опр. Алфавит – набор базовых (элементарных) символов языка.
Опр. Слово (идентификатор) – упорядоченная, по известным правилам, последовательность символов именующих информационные объекты и операции для их обработки.
Опр. Предложение (оператор) – упорядоченная, по известным синтаксическим правилам, последовательность идентификаторов.
Опр. Синтаксис – набор правил составления (написания) операторов из идентификаторов.
Опр. Семантика – смысл оператора доступный (предназначенный) исполнителю, т.е. тому, кто читает оператор.
Опр. Прагматика – смысл (полезность, целесообразность) оператора доступный командиру, т.е. тому, кто написал оператор.
Опр. Язык диалога – язык в котором: синтаксис, семантика и прагматика одинаково доступны как пишущему (командиру), так и читающему (исполнителю).
Все естественные языки (русский, английский, китайский) относятся к диалоговой группе.
Опр. Командный язык (язык управления) – язык, прагматика которого не доступна исполнителю.
Специфика командного языка:
все операторы (высказывания командира) формализуются предложениями в повелительном наклонении,
односторонняя направленность общения (программа является монологом командира),
синтаксис определяет семантику, т.е. команда, написанная синтаксически верно, имеет смысл для исполнителя.
Все языки программирования относятся к группе командных языков, где командиром является программист.
Все языки интерфейса (языки общения пользователя с готовыми программными продуктами) также относятся к группе командных, но командиром является уже не пользователь, а собственно сам программный продукт, т.е. сама программа.
Опр. Базовый язык ЭВМ (БЯЭ) – система записи инструкций воспринимаемых процессором ЭВМ.
Опр. Алфавит БЯЭ – числовые символы 0 и 1.
Опр. Слова БЯЭ – последовательности из символов 0 и 1 длиной один или четыре байта.
Поскольку символьная запись слов в БЯЭ совпадает с двоичным кодом записи натуральных чисел, то вместо длинных цепочек из нулей и единиц удобнее писать числа в привычной для нас десятичной системе. Например, вместо однобайтового слова 00100111 будем писать десятичное число 39.
Базовый язык ЭВМ содержит всего два типа слов:
а) Четырехбайтные слова, которые именуют объекты обработки (играют роль существительных). В качестве имени выступает адрес ячейки оперативной памяти, где расположен информационный объект. Адрес ячейки – это порядковый номер первого байта ячейки (натуральное число от нуля до многих миллионов).
б) Однобайтовые слова (аналог глаголов в естественных языках) это имена базовых операций обработки, которые умеет выполнять процессор. Поскольку базовые операции прономерованы, то в качестве имен операций используются натуральные числа от нуля до 255.
Опр. Предложение (команда) внутреннего языка процессора – последовательность из слов, которая всегда начинается с глагола (Г), за которым следует несколько существительных (С). Поскольку количество существительных в предложении определяется конкретным видом глагола, то стандартными форматами команд (предложений) базового языка ЭВМ являются конструкции вида:
Г ГС ГСС ГССС и т.п.
Пример числовой записи предложения (команды) на базовом языке процессора:
47 2540 7800 2540
Семантика этого предложения: выполнить операцию обработки с номером 47 над бинарными кодами, размещенными в оперативной памяти с адресами 2540 и 7800, поместить результат обработки в оперативную память по адресу 2540.
Прагматика этого предложения: сложить два действительных числа, результат разместить в том месте, где ранее было записано первое слагаемое.
Пример числовой записи единственной команды управления процесссором: 22 7748 1040
Прагматика: если содержимое первого бита ячейки, расположенной по адресу 7748, равно единице, то продолжить чтение команд с ячейки, адрес которой указан в ячейке с адресом 1040. В противном случае, если содержимое первого бита равно нулю, читать следующую командную ячейку. Команда с кодом 22 позволяет принудительно изменять адрес активной ячейки.
Важно понять: никаких разделителей, как между отдельными словами, так и между отдельными предложениями нет и - не требуется, поскольку размеры всех слов и предложений БЯЭ стандартизированы!