Dərs vəsaiti Bakı 2014

Verilənlərin proqramla emalı

Kompüterin əsas funksiyası informasiyanı emal etməkdir.

20-ci əsrin 50-60-cı illərində kompüter elektron-hesablayıcı maşın (EHM) adlanarkən yalnız hesablama işi apara bilirdi. İnformasiyanın emalı prosesi ədədi verilənlər üzərində

aparılan əməliyyatlardan ibarət idi. 70-ci illərdə kompüter mətnlərlə işləməyi ―öyrəndi‖. İstifadəçi mətn tərtib edib onu redaktə etmək imkanı qazandı. Hal-hazırda kompüterlərin əksəriyyəti və sərf edilən vaxtın çoxu mətn verilənləri üzərindəki işlə bağlıdır. 80-ci illərdə qrafik informasiya ilə işləyən ilk kompüterlər meydana gəldi. İndi kompüter qrafikası işgüzar qrafikada (diaqram, qrafik və s. qurulmasında), kompüter modelləşdirməsində, təqdimatların hazırlanmasında, Web-saytların yaradılmasında, televiziya reklamlarında, animasiya filmlərində və s. geniş istifadə edilir. Qrafik verilənlərin emalına kompüter tətbiqi daim genişlənməkdədir.

90-cı illərdə kompüter səs informasiyasını emal etmək imkanı qazandı. Müasir kompüter istifadəçisi səs fayllarının yazılması, dinlənilməsi və redaktə edilməsi işini reallaşdıran proqram əlavəsi ilə işləyə bilər. Səs faylı ilə iş multimediya texnologiyasının ayrılmaz tərkib hissəsidir.

Ədəd, mətn, qrafik və səs informasiyasının kompüterdə işlənməsi üçün onlar verilən⁹⁶

formasına gətirilməlidir. Verilənlər kompüterdə maşın dilində (0 və 1-lər sırası şəklində) saxlanır və emal edilir.

Verilən üzərində nə etməyi bilmək üçün kompüterin prosessoru müəyyən əmr (təlimat) almalıdır. Məsələn, ―iki ədədi topla‖ və ya ―bir simvolu digərinə dəyiş‖ kimi əmr verilə bilər.

Adətən hər hansı bir məsələni həll edərkən prosessor çoxsaylı əmrlər ardıcıllığını icra etməli olur. Maşın əmrləri ardıcıllığı proqram adlanır.

Beləliklə, verilənlərin emalı prosesində kompüterin icra etdiyi əmrlər ardıcıllığına proqram deyilir.

40-50-ci illərdə, kompüter erasının başlanğıcında proqramlar bilavasitə maşın dilində, yəni prosessorun başa düşdüyü dildə tərtib edilirdi. Bu proqramlar 0 və 1-lərin son dərəcə uzun sırasından ibarət olduğu üçün baş açmaq çox çətin idi.

60-cı illərdə yüksək səviyyəli proqramlaşdırma dilləri (Alqol, Fortran, Basic, Paskal və s.) yaradıldı. Bu dillər proqram tərtibini xeyli yüngülləşdirdi. Hal-hazırda vizual proqramlaşdırma sistemlərinin (Visual Basic, Delphi və s.) meydana çıxması ilə proqramlaşdırma kütləviləşmişdir.

⁹⁶ Kompüter formasında (maşın dilində) təqdim edilən və kompüterdə emal edilən informasiya verilən adlanır.
Müxtəlif verilənlərin emalı üçün lazım olan proqramlar bir neçə 10 illər ərzində yaradılmışdır.

Proqramlar çoxluğu kompüterin proqram təminatını təşkil edir.

Beləliklə, verilənlərin kompüterdə emalı üçün hardware deyilən aparat təminatı ilə yanaşı, software adlanan proqram təminatı da zəruridir.

Verilənlərin kompüterdə proqramla emalı prosesi aşağıdakı kimi gedir: icraya buraxıldıqdan sonra xarici yaddaşda saxlanan proqram operativ yaddaşa yüklənir; prosessor proqramdakı əmrləri ardıcıl oxuyub icra edir; əmrlərin icrası üçün lazım olan verilənlər xarici yaddaşdan operativ yaddaşa köçürülür və onların üzərində lazımi əməliyyatlar icra edilir; əmrlərin icrası nəticəsində alınmış verilənləri prosessor operativ yaddaşa, oradan da xarici yaddaşa yazır; proqramın icrası zamanı prosessor veriləni giriş qurğularından alıb, aldığı nəticəni çıxış qurğularına da çıxara bilir.

2. Proqramlaşdırma sistemləri

EHM-lərin ilk inkişaf mərhələsində proqramlaşdırma maşın dilində idi. Bu, çox çətin, böyük zəhmət tələb edən iş idi. O vaxt hər maşının özünəməxsus dili var idi. Bu dildə yazılmış proqramı oxumaq mümkün deyildi. Buna görə də səhvi tapmaq müşgül məsələ idi.

Proqramlaşdırma texnologiyasında ilk tərəqqi əməliyyatın kodu və verilənin ünvanı əvəzinə adlardan istifadə ideyası ilə bağlıdır. Bu, proqramın oxunuşunu və redaktəsini köklü şəkildə asanlaşdırdı. Bu ideya üzrə yazılan əmrlər dili Assembler dili adlanır. Lakin Assembler dili də birbaşa maşının konstruksiyasına bağlandığından, dil fərqi problemi həll edilməmiş qaldı. Həm də Assembler dilində yazılmış proqramı kompüter bilavasitə istifadə edə bilmir. Bu problemi translyator həll etdi. Assemblerdən az sonra yüksək səviyyəli dillər, ilk olaraq Fortran, Cobol, sonra Alqol-60 alqoritmik dili yarandı. Proqramlaşdırma dilləri: ixtisaslaşdırılmış və universal olmaqla 2 yerə bölünür.

İxtisaslaşdırılmış dillər xüsusi sinif məsələlərin həlli üçündür. Universal dillər hər cür məsələni həll etməkdən ötrüdür. Universal dillər, şərti olaraq, sadə və mürəkkəb dillərə bölünür. Sadə dillərə: Paskal, C və Basic, mürəkkəb dillərə: Ada, Modula-2, Algol-68, C++ aiddir.

Paskal 1970-ci ildə Algol-60 dilinin ideyaları əsasında, tədris məqsədi ilə yaradılsa
da, geniş praktiki tətbiq tapdı.

68

Alqoritmik dilləri, həmçinin, prosedur və qeyri-prosedur dillərinə bölürlər. Prosedur dillərində alqoritm ayrı-ayrı əməliyyatlar ardıcıllığı kimi təsvir edilir. Qeyri-prosedur dillərində proqramın məqsədi formalaşdırılan kimi məsələnin həll alqoritmi avtomatik tərtib edilir. Qeyri-prosedur dillərinə Prolog və Planner misal ola bilər.

Proqramlaşdırma dillərinin ən vacib anlayışlarından biri dəyişən anlayışıdır. Dəyişən, müraciət gözləyən verilənin yerləşdiyi yaddaş yuvasının məzmunudur ki, bu da proqramın gedişində dəyişikliyə uğrayır. İkinci vacib anlayış dəyişənin tipi anlayışıdır.

Prosedur proqramlaşdırma dillərinin mühüm elementi operatordur. Bu proqramlar operatorlar ardıcıllığı kimi tərtib edilir.

Məsələnin maşında həlli aşağıdakı mərhələlərdən keçir:

Proqramı tərtib ediləcək məsələnin qoyuluşu, məqsədin, şərtləin və funksiyaların formalaşdırılması;

Proqramın ümumi sxeminin qurulması;

Formal (riyazi) modelləşdirmə, yəni, məsələnin düsturlaşdırılması və verilənlərin modellərinin qurulması;

Məsələnin metodiki həlli;

Müəyyən dildə, məsələn, blok-sxem dilində və ya bilavasitə proqramlaşdırma dilində alqoritm tərtibi;

Proqram mətninin tərtibi;

Proqram komponentlərinin testləşdirilməsi və sazlanması; Proqramın sənədləşdirilməsi;

Proqramın sınaq istismarı;

Proqramın praktiki istifadə üçün tətbiqi.

Proqramın layihələşdirilməsi tərtib edilən proqramın məqsəd və funksiyalarının ardıcıl surətdə xırdalaşdırılıb dəqiqləşdirilərək modullara çevrilməsi prosesini ifadə edir. Layihələşdirmə: prosedur-istinad və verilən-istinad olmaqla 2 metodla həyata keçirilir. Prosedur-istinad metodunda proqramın quruluşu məsələnin funksional sxemini təkrar edir. Verilən-istinad metodunda ilk növbədə obyektin tam funksional təsvirini verən verilənlərin quruluşu müəyyən edilir.
Mürəkkəb məsələlərin həll alqoritmini qurarkən 2 üsuldan istifadə edilir: yuxarıdan- aşağı təhlil və aşağıdan-yuxarı sintez. Təhlil zamanı ümumidən xüsusiyə, sintez zamanı isə xüsusidən ümumiyə doğru hərəkət edilir.

Obyekt-istinad proqramlaşdırması prosedur-istinad və verilən-istinad metodlarını vahid tam halında birləşdirir. Burada əsas anlayış sinif anlayışıdır. Hər sinif bir real obyektin modeli olub, həmin obyekti təsvir edən məlumatları saxlayır və onların emalına icazə verir. Məsələn Verilən bazası üçün axtarış, əlavəetmə, dəyişdirmə və təqdimetmə kimi prosedurlarının hər biri bir obyektə verilən xassədir.

Proqramlaşdırma sistemi dedikdə, bir və ya bir neçə proqramlaşırma dilindən istifadə etməklə proqram üzərində aparılacaq bütün iş mərhələlərinin icrasına imkan verən instrumental proqram vasitələri nəzərdə tutulur.

Proqramlaşdırma sistemi aşağıdakıları əhatə edir:

Proqram mətnini yazmaq və modifikasiya etmək üçün mətn redaktoru; Verilmiş dildə mətn translyatoru;

Proqramı kompanovka edici; Proqramı icra edən;

Standart prosedur və funksiyalar kitabxanası; Proqram sazlayıcı.

Proqram sazlanmasının bütün mərhələlərini birləşdirən proqram kompleksinə proqramlaşdırma mühiti deyilir.

Borland firmasının Turbo Pascal adlı proqramlaşdırma mühiti geniş yayılmışdır.

2.