Un sistema informático completo incluye un sistema de hardware y un sistema de software. El hardware consta de componentes físicos y todos los equipos asociados. Software se refiere a programas escritos para computadoras. Uno puede estar muy familiarizado con todos los aspectos del software sin conocer los detalles de cómo funcionan las direcciones del hardware. Las personas también pueden cambiar ciertas partes del hardware de la computadora sin saber qué hace el dispositivo. Sin embargo, las personas que se dedican a trabajos relacionados con la arquitectura de computadoras deben tener conocimientos tanto de software como de hardware, porque los dos se influyen mutuamente.
Este capítulo presentará los pasos de la programación, el desarrollo de lenguajes de programación, programas compilados o ensamblados, programación orientada a objetos, programación visual y programación de Internet.
5.1 Pasos de programación
Un programa es una serie de instrucciones que el ordenador debe seguir a la hora de procesar datos. Estas instrucciones constan de declaraciones escritas en un lenguaje de programación. La programación, también conocida como ingeniería de software, es el proceso de varios pasos para escribir estas instrucciones. Tradicionalmente, la programación es un proceso de resolución de problemas que consta de los siguientes cinco pasos.
1. Paso 1, definición del problema
Este paso requiere analizar objetos, salidas, entradas y tareas de procesamiento, estudiar la viabilidad y finalmente escribir documentos.
2. Paso 2: Programación
Este paso incluye determinar la lógica del programa, diseñarlo en detalle con pseudocódigo y/o diagramas de flujo (preferiblemente dando la estructura de control) y usar Estructurado. Diseño de prueba del método de recorrido. Por ejemplo, la programación estructurada se divide en tres pequeños pasos. La primera luz,
basada en el módulo del programa y el diagrama de estructura del sistema, utiliza un enfoque de arriba hacia abajo para diseñar la lógica del programa. Luego haga un diseño detallado, que puede ser en forma de descripción de texto, pseudocódigo o diagrama de flujo. Finalmente, pruebe el diseño utilizando un enfoque de recorrido estructurado.
Paso 3: Codificación del programa
El proceso de programación se llama codificación. La codificación implica traducir requisitos lógicos descritos en pseudocódigo o diagramas de flujo a un lenguaje de programación que organiza letras, números y símbolos de acuerdo con las reglas gramaticales que componen un programa. Aunque la codificación es sólo uno de los cinco pasos de la programación, muchas personas piensan en codificación cuando hablan de programación.
4. Paso 4: Prueba del programa
Las pruebas del programa pueden utilizar varios métodos de prueba, como la inspección manual y la depuración, para determinar la exactitud del programa mediante la ejecución de datos reales.
5. Paso 5: Documentación y mantenimiento del programa
La preparación de la documentación involucra a todos los involucrados en el diseño del programa: usuarios, operadores y programadores. Por lo tanto, la documentación se divide en documentación de usuario, documentación de operador y documentación de programador. La documentación del usuario no sólo debe explicar cómo utilizar el software, sino también cómo utilizar la documentación. También debe incluir información como qué hacer si el usuario encuentra un error. La documentación del operador debe proporcionar información sobre cómo el programa maneja las excepciones, y la documentación del programador debe proporcionar información clave para comprender la lógica y las operaciones de procesamiento interno del programa. Escribir documentación no es solo el último paso de la programación, sino que también recorre cada paso de la programación anterior. El mantenimiento es una actividad encaminada a garantizar que los programas funcionen correctamente y evitar errores y actualizaciones. Incluye ajuste, reemplazo, mantenimiento, medición y prueba.
5.2 Desarrollo de Lenguajes de Programación
Un programa es una serie de instrucciones y declaraciones que guían a la computadora para completar las tareas de procesamiento de datos requeridas. Existen muchos lenguajes de programación que se pueden utilizar para escribir programas de computadora. Tradicionalmente, los lenguajes de programación informática se dividen en cinco niveles o generaciones.
Lenguaje de primera generación - lenguaje máquina
Lenguaje de segunda generación - lenguaje ensamblador
Lenguaje de tercera generación - lenguaje de alto nivel
Capítulo Cuarto lenguaje de generación - lenguaje de súper alto nivel
Lenguaje de quinta generación - lenguaje natural
1 lenguaje de máquina
El lenguaje de máquina es el lenguaje de programación de nivel más bajo. Este lenguaje utiliza números binarios para representar cuando un microprocesador ha completado ciertas operaciones. Cuando un microprocesador lee y ejecuta una instrucción, la instrucción es una instrucción en lenguaje de máquina. El hardware de la computadora solo puede reconocer este tipo de instrucciones. Pero a los programadores les resultará difícil comprender qué resultados obtendrán al leer estos programas, por lo que los programadores no escriben programas en lenguaje de máquina. En cambio, los programas escritos en lenguaje de alto nivel o lenguaje ensamblador se convierten primero a lenguaje de máquina y luego son ejecutados por la computadora. El lenguaje de máquina está orientado a la plataforma de máquina porque cada microprocesador y sus modelos anteriores tienen su propio lenguaje de máquina.
2. Lenguaje ensamblador
El lenguaje ensamblador es un lenguaje con un nivel de abstracción bastante bajo.
Al igual que el lenguaje máquina, cada microprocesador tiene su propio lenguaje ensamblador. El lenguaje ensamblador escrito en un microprocesador no puede ejecutarse en una computadora con un microprocesador diferente. Hay una excepción extremadamente importante. Al diseñar un nuevo procesador, la empresa que desarrolla el microprocesador requiere que sea compatible con microprocesadores anteriores. Por ejemplo,. El microprocesador Pentium III de Intel Corporation puede ejecutar cualquier programa escrito en lenguaje ensamblador en sus microprocesadores Pentium II, Pentium Pro, Pentium 80486, 80386, 80286 y 8086 anteriores; esencialmente, en una computadora compatible con IBM, cualquier código. Debido a la compatibilidad con versiones anteriores, se puede comprar una computadora con el microprocesador más reciente y continuar usando el mismo software que se ejecutaba en la máquina más antigua. Este ahorro de dinero y tiempo es una consideración de marketing importante en el diseño de microprocesadores y conjuntos de instrucciones en lenguaje ensamblador.
A diferencia de los lenguajes de alto nivel, las instrucciones en lenguaje ensamblador pueden manipular directamente los datos almacenados en los componentes internos del microprocesador. Las instrucciones en lenguaje ensamblador pueden cargar datos desde la memoria a los registros del microprocesador, agregar valores y realizar muchos otros procesos. El lenguaje ensamblador no es independiente de la plataforma del sistema.