Programarea Calculatoarelor

1. Un tur de orizont în limbajul C.

1.1. Structura unui program C foarte simplu

Calculatorul a pătruns definitiv în viaţa noastră. Previziunile lui Alvin Tofler din „Şocul viitorului”

au fost cu mult depăşite.

Calculatorul se utilizează aproape peste tot:

- în comunicaţii: comunicaţia prin poştă electronică (e-mail) folosind internetul este o aplicaţie

majoră. Orice telefon mobil este dotat cu microprocesor, care-i permite să folosească o

agendă, să navigheze pe internet, etc. Comunicaţiile prin sateliţi nu pot fi concepute fără

sprijinul calculatorului.

- în administraţie: utilizarea unor baze de date ne permit să plătim taxele, fără a mai fi prezenţi

la ghişee.

- controlul traficului aerian depinde total de utilizarea calculatoarelor. Controlul traficului

rutier începe să fie monitorizat tot mai mult de calculator. Însăşi autovehiculele, au în

componenţa lor microprocesoare care asistă şi optimizează consumul de combustibil. Şi chiar

viteza autovehicolului.

- simularea unor procese costisitoare este total dependentă de calculator.

- prevederea vremii la nivel global se face folosind mari reţele de calculatoare

- proiectarea asistată de calculator şi arhitectura sunt domenii a căror dezvoltare este

condiţionată de existenţa alculatorului.

Memorie operativa

Unitate Aritmetica si

Logica

Unitate de

Comanda

Memorie auxiliara

Unitate de

Iesire

Unitate de

Intrare

Unitate Centrala

Fig.1. Structura unui calculator

Un calculator secvenţial are structura propusă de John von Neuman în 1946, potrivit căreia

programul, format dintr-o secvenţă de instrucţiuni, cât şi datele sunt păstrate în memoria operativă a

calculatorului. Instrucţiunile programului sunt extrase una câte una din memorie, interpretate de către

unitatea de comandă şi executate în unitatea aritmetică şi logică. O instrucţiune conţine un cod al

operaţiei şi o adresă a unui operand. Codul operaţiei declanşează în unitatea aritmetică executarea

unei anumite operaţii (adunare, înmulţire, etc), cu un termen extras din memorie de la adresa

specificată de instrucţiune şi celălalt termen prezent într-un registru al unităţii aritmetice numit

acumulator; rezultatul operaţiei înlocuieşte termenul din acumulator. Se trece apoi la următoarea

instrucţiune din program, repetând aceleaşi acţiuni, până la ultima instrucţiune a programului.

Instructiune 1

Instructiune 2

. . .

Instructiune n

Date 1

Date 2

…

Date d

operatie

program date

Numarator de Adrese ale

Instructiunilor

adresa termen

registru

acumulator

memorie operativa (principala)

Unitate de comanda

Unitate aritmetica si logica

Fig.2. Structura unui calculator cu program memorat

Un limbaj de programare reprezintă o interfaţă între problema de rezolvat şi programul de rezolvare.

Limbajul de programare, prin specificarea unor acţiuni care trebuie executate eficient este apropiat

de maşină. Pe de altă parte, el trebuie să fie apropiat de problema de rezolvat, astfel încât soluţia

problemei să fie exprimată direct şi concis.

Trecerea de la specificarea problemei la program nu este directă, ci presupune parcurgerea mai

multor etape:

 analiza şi abstractizarea problemei. In această etapă se identifică obiectele implicate în

rezolvare şi acţiunile de transformare corespunzătoare. Ca rezultat al acestei etape se crează un

univers abstract al problemei (UP), care evidenţiază o mulţime de tipuri de obiecte, relaţiile

dintre acestea şi restricţiile de prelucrare necesare rezolvării problemei.

 găsirea metodei de rezolvare acceptabile, precizând operatorii de prelucrare ai obiectelor din

UP.

 elaborarea algoritmului de rezolvare

 codificarea algoritmului