Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ

1. Краткая характеристика курса
Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ
Любая вычислительная система – это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих ее работу.
Иерархия аппаратного и программного обеспечения ЭВМ в обобщенном виде представлена далее на рисунке.
Программное обеспечение ЭВМ, в свою очередь, разделяется, прежде всего, на системное и прикладное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение (ППО)
- это программные средства, обеспечивающие непосредственное решение целевых задач эксплуатации ЭВМ.
Системное программное обеспечение (СПО)
- программные средства, обеспечивающие работу прикладного программного обеспечения и осуществляющие управление вычислительными ресурсами и процессами.
Основные классы СПО и ППО отображены на рисунке ниже.

Операционная система (ОС)
Operating System (OS)
1. Краткая характеристика курса
Иерархия аппаратно-программных средств
Встроенное ПО
аппаратных средств
(firmware)
Аппаратное
обеспечение
(Hardware)
Системное ПО
(System software)
Технологическое («связующее») ПО (Middleware)
Инструментальное ПО
Прикладное ПО
(Application software)
Сервисные средства (утилиты, оболочки ОС, интерфейсные системы, …);
Драйверы устройств;
Инструментарий технического обслуживания;
Средства поддержки сетевых взаимодействий;
. . .
Средства разработки ПО – IDE, SDK, CASE,
системы языков программирования …;
САПР, CAD/CAM/CAE…;
СУБД, «скелетные системы», фреймворки …;
. . .
RPC, DAM (ODBC, ADO,…), DOT, MOM, …;
программные платформы (.NET, Java SE/EE, …);
серверное ПО;
. . .
Процессоры;
Системные платы;
Оперативная память;
Устройства долговременного хранения;
Средства сетевых коммуникаций;
Медиа-устройства;
Периферийные устройства;
. . .
Предметы изучения

1. Краткая характеристика курса
Обобщенные этапы разработки прикладного ПО
Постановка задачи
Разработка алгоритмов и структур данных
Реализация программы
(+ тестирование и отладка)
Целевое использование
Регламенты процессов проектирования ПО в ГОСТ 19 и 34
Техническое задание
(ТЗ)
Эскизный проект
(ЭП)
Технический проект
(ТП)
Рабочий проект
(РП)
Внедрение

1. Краткая характеристика курса
Языки и системы программирования
1. Понятие языка программирования
2. Классификация языков программирования
3. Парадигмы и уровни языков программирования
4. Язык C/C++ в общей классификации языков программирования

1. Краткая характеристика курса
Языки и системы программирования
Основные классификационные признаки языков программирования
По базовой парадигме программирования
По уровню
По характеристикам сфер применения
По способам обработки
Декларативное программирование
Императивное программирование
Метапрограммирование
Низкого уровня
Высокого уровня
Функциональное программирование
Логическое программирование
Процедурное программирование
Объектно-ориентированное программирование
Универсальные языки программирования
Предметно-/проблемно-ориентированные языки программирования
Специализированные языки программирования
Компилируемые
Интерпретируемые
Встраиваемые
Мульти-парадигмы

1. Краткая характеристика курса
Уровни языков программирования
Ассемблеры
Двоичный код
Макроассемблеры
C (1973, Bell Labs)
Первый Basic (1962, Куртц, Дортсмутский колледж)
Fortran (1956, Бэкус, IBM)
Развитые Basic
Pascal (1970, Вирт)
Modula-2 (1979, Вирт)
Ada (1979)
APL (1969, Айверсон, IBM)

1. Краткая характеристика курса
Язык и система программирования языка
Язык программирования – формальные язык описания целевой исполняемой машинной программы
Система программирования языка = язык +
виртуальная машина языка +
сервисные средства
Среда программирования (IDE) – интегрированный комплекс инструментальных средств, необходимых для разработки, реализации и эксплуатации программ
Язык = лексика + синтаксис + семантика

1. Краткая характеристика курса
Обобщенная система программирования компилируемого языка
Редактор
Компилятор
Компоновщик, загрузчик …
(builder, maker, linker …)
Исходный текст программы
Объектный код программы
Исполняемый код программы
В C/C++:
Компилятор
Исходный текст программы
Объектный код программы
Препроцессор
*.cpp
*.obj
*.exe

2. Общая характеристика языка C/C++
Общая характеристика языка С/С++
1) Компилируемый универсальный процедурный язык программирования с объектно-ориентированной надстройкой (С++)
2) Язык на стыке языков низкого и высокого уровня
3) Язык со статической типизацией данных
4) Язык с гибкой пользовательской типизацией данных
5) Язык с поддержкой механизмов обслуживания динамических данных

2. Общая характеристика языка C/C++
Достоинства языка С/С++
1) Ориентация на получение высоко эффективного программного кода
2) Гибкость в построении моделей данных и алгоритмов
3) Распространенность и популярность
4) Поддержка на всех распространенных платформах
5) Относительная простота синтаксической модели
6) Стандартизация
7) Развитость инструментов разработки

2. Общая характеристика языка C/C++
Физическая реализация С-программ