Структура алгоритмического языка

В основе любого языка (естественного или искусственного) лежит набор исходных букв (символов), называемый алфавитом языка.

Алфавиты алгоритмических языков состоят обычно из следующих наборов:

- букв латинского алфавита и алфавита национального языка;

- цифр (от 1 до 9);

- знаков операций:

арифметических

логических

отношения

специальных знаков.

Знаки могут объединяться в слова, т.е. в элементарные конструкции языка, рассматриваемые в данном тексте как неделимые символы. Словарный состав языка, т.е. набор допустимых слов и символов, вместе с описанием способов их представления составляет лексику языка.

В алгоритмических языках есть два класса слов - данные и ключевые слова.

Любой набор знаков, рассматриваемый безотносительно к его смыслу, называют данными.

Ключевыми словами называются такие слова, которые в программе всегда имеют совершенно определенный смысл. Такими словами являются ключевые слова операторов, указывающие тип операции, ключевые слова описателей, указывающие свойства (атрибуты) данных, и т.д.

Слова объединяются в предложения языка - более сложные языковые конструкции, которые, как правило, определяют последовательность действий в ходе выполнения программы. Такие предложения включают операторы, выражения и описатели.

Описания - это особые операторы, не выполняющие активных действий над данными, но описывающие их свойства (атрибуты), т.е. тип, основание системы счисления, точность представления, форму и т.д.

Оператор - это минимальная конструкция языка, задающая описание некоторого действия, наиболее распространены в процедурно-ориентированных языках следующие операторы:

• присваивания

• безусловной передачи управления

• условной передачи управления

• цикла

• ввода и вывода данных.

Кроме перечисленных, имеются и другие операторы, характерные для; конкретных языков, а иногда и для конкретной аппаратуры.

Из предложений (операторов и выражений) образуются программы. Для удобства составления, отладки и работы готовые программы обычно разбивают на части, которые называются программными единицами.

Выражения образуются из данных и знаков операций. Они обычно имеют тот же смысл, что и аналогичные математические выражения.

По своему характеру выражения могут быть арифметическими и логическими. В этих выражениях над операндами производятся операции соответственно арифметического и логического типов.

Программная единица — это основная программа или подпрограмма. Выполнение любой составной программы начинается с выполнения основной программы (главной).

Подпрограммы бывают двух типов собственно подпрограммы (процедуры) и подпрограммы-функции.

Существенная особенность процедуры заключается в том, что результаты их выполнения помещаются в определенное поле основной оперативной памяти и могут быть неоднократно использованы в дальнейшем. Кроме того, в результате выполнения процедуры можно получить несколько различных величин.

Подпрограммы-функции служат для вычисления значений, которые должны быть немедленно использованы. Результат выполнения подпрограммы-функции всегда является скалярной величиной и используется непосредственно в качестве операнда выражения, из которого был сделан вызов подпрограммы-функции.

Разбиение больших сложных программ на отдельные программные единицы позволяет распараллеливать программистскую работу и тем самым сокращать сроки создания больших программных комплексов.

Контрольные вопросы

1. Что такое алгоритм?

2. Что понимают под понятием «исполнитель»?

3. Какие основные алгоритмические структуры существуют?

4. Каковы основные свойства алгоритма?

5. Что означает «словесная запись алгоритма»?

6. Способы представления алгоритмов?

7. Что такое блок-схема?

Лекция №13

Тема: «Компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Сетевые технологии.

Цель: ознакомить с понятием компьютерной сети, основными компонентами сети.

Ключевые понятия: Компьютерная сеть, сервер, каналы связи, локальная сеть, региональная сеть, глобальная сеть, протокол, сервер, клиент-сервер.

Компьютерной сетью называется совокупность соединенных через каналы связи компьютеров и периферийных устройств, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные.

Основная задача компьютерной сети — обеспечение простого, удобного и надежного доступа к распределенным общесетевым ресурсам и организация их совместного использования при защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями.

Основные компоненты сети:

Серверы — компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети.

Локальные компьютеры пользователей (рабочие станции) — компьютеры, подключенные к сети, через которые пользователи получают доступ к ее ресурсам.

• Каналы связи — линии, соединяющие компьютеры между собой.

Компьютерные сети принято классифицировать по степени территориальной распределенности. При этом различают:

локальные сети (LAN — Local Area Network);

региональные (или городские) сети (MAN — Metropolitan Area Network);

глобальные сети (WAN — Wide Area Network).

Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Как правило, они объединяют компьютеры одного или нескольких близлежащих зданий предприятия, учреждения, офиса. Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных. Протяженность локальной сети не более 10 км (обычно она не превышает нескольких сотен метров).

Региональные сети объединяют пользователей города, области или небольшой страны. В качестве каналов связи используются обычные телефонные линии, ISDN и др. Расстояние между узлами может измеряться сотнями и даже тысячами километров.

Глобальные сети соединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (в разных странах, на разных континентах). Инфраструктура связи в них может быть очень сложной, включая радиосвязь и спутниковые каналы. Наиболее мощная из глобальных сетей — Интернет.

Основная задача, возникающая при создании компьютерных сетей — обеспечение совместимости аппаратного и информационного обеспечения (это касается как программ, так и данных). Для ее решения была разработана так называемая модель OSI (Open Systems Interconnection — модель взаимодействия открытых систем). Она является международным стандартом передачи данных через компьютерную сеть.

Согласно модели OSI, архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях, начиная с самого нижнего — физического и до самого верхнего — прикладного. Обмен данными в сетях происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний на компьютере отправителя, затем транспортировки по каналу связи и, наконец, путем обратного воспроизведения на компьютере получателя.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом уровне архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протокол представляет собой совокупность правил (соглашений), в соответствии с которыми происходит передача информации через компьютерную сеть.

Имеются протоколы как аппаратного взаимодействия компонентов сети, так и взаимодействия программных средств различного уровня (программные протоколы).

Функциональные возможности компьютерных сетей определя­тся теми услугами, которые они предоставляют пользователю. Для реализации каждой из них необходимо соответствующее программное обеспечение. В настоящее время имеются две основные концепции построения такого ПО.

Согласно концепции файлового сервера, сетевое программное обеспечение должно быть ориентировано на предоставление всем пользователям ресурсов общедоступного центрального компьютера сети — файлового сервера (File Server). Такое программное обеспечение называется сетевой операционной системой. Ее основная часть (ядро) размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливается лишь небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами на ПК пользователей и файловым сервером.

Вторая концепция базируется на так называемой архитектуре клиент — сервер. В этом случае сетевое ПО предполагает не только совместное использование ресурсов сети, но и обработку на сервере по запросам пользователей. Программное обеспечение в данном случае состоит из двух частей: сервера и клиента. Программа-клиент выполняется на локальном компьютере пользователя, она посылает запросы программе-серверу и принимает от нее требуемую информацию. Программа-сервер работает на компьютере общего доступа, производит обработку поступающих к ней запросов (возможно, сотен или тысяч одновременно) и возвращает клиенту требуемые результаты. В глобальных сетях архитектура клиент — сервер является основной.

Дата добавления: 2015-11-03