Databehandling Ett datorprogram består i huvudsak av

En presentation över ämnet: "Databehandling Ett datorprogram består i huvudsak av"— Presentationens avskrift:

1 Databehandling Ett datorprogram består i huvudsak av
En beskrivning av de data som skall behandlas i programmet En algoritm där vi med hjälp av programsatser beskriver hur data skall matas in, bearbetas och beräknas samt matas ut indata bearbetning utdata

2 Programinstruktioner
Uppstart av program Primärminne (RAM) Sekundärminne Programinstruktioner Program X (maskinkod) Operativsystemet ”ladda X” ”starta X” Processor (CPU) ”starta X” Styrenhet

3 Datorns språk Bits och bytes Binärkod – Maskinkod Maskininstruktion
operationskod + operanddel Instruktionscykel Hämtning av instruktion Avkodning Aritmetisk och logisk bearbetning Spara resultatet Assembler

4 Varje dator har ett ”maskinspråk”
Maskinkod Varje dator har ett ”maskinspråk” Maskinspråket är ”binärt” (ettor & nollor) Maskinspråket har ett begränsat antal möjliga instruktioner (grundläggande aritmetik, repetitioner, mm) Maskinspråket är hårt knutet till processortypen (därför kan ett program inte flyttas till vilken dator som helst)

5 Datorns språk Processor Primärminne Utenhet Inenhet 101010101

6 En bit om bitar En bit (binary digit) Är den minsta dataenheten
Kan ha två värden (noll eller ett) Kan representera numeriska tal, alfanumeriska tecken eller datorinstruktioner

7 Fler bitar Varje bit kan användas för att lagra lite information:
Svaret på en ja/nej-fråga En signal för att slå på eller av något Flera bitar tillsammans kan grupperas för att lagra mer information: 8 bitar (en byte) kan kombineras på 256 olika sätt, dvs kan betyda 256 olika saker!

8 Byte = 8 bitar = 28 Kombinationer dvs 256 st
Binära tal = 34 Binärt Decimalt 130 Byte = 8 bitar = 28 Kombinationer dvs 256 st KByte = 210 Byte = 1024 Byte MByte = 220 Byte = Byte Länk ASCII-tabell LATIN1 Unicode (ISO ) Mer att läsa ASCII

9 Bitar som tecken ASCII - American Standard Code for Information Interchange Mest spridda teckenuppsättningen, representerar varje tecken som en unik 7-bitars kod. Tecken ASCII binärkod A B C D E F G H I J K L M N (Den “åttonde” biten användes ibland som en slags “kontrollbit”)

10 Bitar som instruktioner
Datorn lagrar programmen som en samling av bitar. Exempelvis skulle kunna vara instruktionen för att addera ihop två tal En annan instruktion kan vara att hitta var i primärminnet ett tal är lagrat…

11 Hur instruerar man en dator?
Datorn Hur instruerar man en dator? Förutsättning: Datorns processor begriper bara maskinspråksinstruktioner. Lösning: Källkoden måste översättas till maskinkod, vilket kan ske på olika sätt.

12 Programexekvering Primärminne (RAM) Processor (CPU)
Programinstruktioner Programdata 2 1 Hämta instruktion Hämta data Lagra data Processor (CPU) Styrenhet Aritmetisk-/logisk enhet 2 3 Exekvera Avkoda Instruktionsregister Dataregister 4

13 För många processorer finns ett särskilt assembler-språk
Assembler innehåller i princip ett ”kommando” för varje instruktion processorn kan utföra. Översättaren från assembler till maskinkod kallas assemblator mov( start, eax ); breakif( eax > stop ); yield(); inc( start );

14 Högnivåspråk Den tredje generationens språk är ”processoroberoende”, dvs att språket inte är direkt styrt utav vilka instruktioner processorn kan hantera Om ett program skrivet i ett högnivåspråk kan köras på en viss dator är beroende av om det finns en kompilator eller interpretator för språket till den datorns processor. Högnivåspråken är mer likt det talade språket, eller åtminstone mer lättförståeligt… IF b > c THEN ADD b TO a END IF

15 Kompilering Kompilator Länkare källkod översättning
Andra objekt-moduler Objekt-modul Länkare System-bibliotek länkning Laddmodul (körbart program) laddning exekvering indata utdata

16 Interpretering Interpretator källkod översättning internkod
indata interpretering utdata

17 Den virtuella maskinen
Klass-bibliotek System-bibliotek Kompilator källkod översättning Virtuell maskin bytekod laddning översättning indata exekvering utdata

18 = + Statisk länkning objektkod objektkod systemfunktion systemfunktion
programmet

19 = + Dynamisk länkning objektkod objektkod systemfunktion programmet
anropas först vid exekvering

20 1.9 Kategorier av högnivåspråk
Imperativa språk Deklarativa språk Funktionella språk Rationella (logiska) språk Objektorienterade språk

21 Språkgenerationer 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Naturliga språk
4GL Objektorienterade språk Högnivåspråk Assembler Maskinkod 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 FORTRAN RPG PROLOG VB VB ALGOL APL MODULA-2 VB.NET COBOL LOGO MODULA-3 LISP FORTH OBERON PILOT PASCAL EIFFEL BASIC C C++ JAVA C# ADA PL/1 SMALLTALK SIMULA

22 1.10 Programflöde och användarinteraktion
Sekventiella program Batch-system Multiprogramming  interaktivitet Grafiska användargränssnitt (GUI – Graphical User Interface) Kontrollobjekt Händelsestyrda program - händelsehanterare

23 1.12 Att göra ett program i C#
using System; class Hello { public static void Main() Console.WriteLine(“Hello World”); }

24 Kompilera och exekvera