Контрольная работа по «Информатике и информационно-коммуникационным технологиям»

 Составление  текста программы. По сути, составление текста программы – это запись алгоритма задачи при помощи одного из языков программирования. Чтобы этот текст был понятен пользователю и составителю, используются комментарии.

Синтаксическая  отладка программы. Отладка программы – это специальный этап в разработке программы, состоящий в выявлении и устранении программных ошибок, факт существования которых уже установлен.

Синтаксическая  отладка – поиск синтаксических ошибок в тексте программы. Обнаружив ошибку, транслятор выводит сообщение, указывая на место ошибки в программе и ее характер. Получив такое сообщение, программист должен исправить ошибку и снова повторить трансляцию. Так продолжается до тех пор, пока не будут исправлены все синтаксические ошибки.

Тестирование  и семантическая отладка. Тестирование – это динамический контроль программы, т.е. проверка правильности программы при ее выполнении на компьютере.

Основные принципы организации  тестирования: необходимой частью каждого  теста должно являться описание ожидаемых результатов работы программы, чтобы можно было быстро выяснить наличие или отсутствие ошибки в ней;

– следует по возможности избегать тестирования программы ее автором, т.к. кроме уже указанной объективной сложности тестирования для программистов здесь присутствует и тот фактор, что обнаружение недостатков в своей деятельности противоречит человеческой психологии (однако отладка программы эффективнее всего выполняется именно автором программы);

– по тем же соображениям организация - разработчик программного обеспечения не должна «единолично» его тестировать (должны существовать организации, специализирующиеся на тестировании программных средств);

– должны являться правилом доскональное изучение результатов каждого теста, чтобы не пропустить малозаметную на поверхностный взгляд ошибку в программе;

– необходимо тщательно подбирать тест не только для правильных (предусмотренных) входных данных, но и для неправильных непредусмотренных);

– при анализе результатов каждого теста необходимо проверять, не делает ли программа того, что она не должна делать;

– следует сохранять использованные тесты (для повышения эффективности повторного тестирования программы после ее модификации или установки у заказчика);

– тестирования не должно планироваться исходя из предположения, что в программе не будут обнаружены ошибки (в частности, следует выделять для тестирования достаточные временные и материальные ресурсы);

– следует учитывать так называемый «принцип скопления ошибок»: вероятность наличия не обнаруженных ошибок в некоторой части программы прямо пропорциональна числу ошибок, уже обнаруженных в этой части;

Существует два основных вида тестирования: функциональное и структурное.

При функциональном тестировании программа рассматривается как «черный ящик» (то есть ее текст не используется). Происходит проверка соответствия поведения программы ее внешней спецификации. Очевидно, что критерием полноты тестирования в этом случае являлся бы перебор всех возможных значений входных данных, что невыполнимо.

Поскольку исчерпывающее  функциональное тестирование невозможно, речь может идти о разработки методов, позволяющих подбирать тесты не «вслепую», а с большой вероятностью обнаружения ошибок в программе. При структурном тестировании программа рассматривается как «белый ящик» (т.е. ее текст открыт для пользования). Происходит проверка логики программы. Полным тестированием в этом случае будет такое, которое приведет к перебору всех возможных путей на графе передач управления программы (ее управляющем графе). Даже для средних по сложности программ числом таких путей может достигать десятков тысяч.

Таким образом, ни структурное, ни функциональное тестирование не может  быть исчерпывающим.

Так существует тестирование программных комплексов.

В тестирование многомодульных программных комплексов можно выделить четыре этапа:

• тестирование отдельных модулей;
• совместное тестирование модулей;
• тестирование функций программного комплекса (т.е. поиск различий между разработанной программой и ее внешней спецификацией );
• тестирование всего комплекса в целом (т.е. поиск несоответствия созданного программного продукта, сформулированным ранее целям проектирования, отраженным обычно в техническом задании).

На первых двух этапах используются, прежде всего, методы структурного тестирования, т.к. на последующих этапах тестирования эти методы использовать сложнее из-за больших размеров проверяемого программного обеспечения; последующие этапы тестирования ориентированы на обнаружение ошибок различного типа, которые не обязательно связаны с логикой программы.

Семантическая отладка - это процесс нахождения и исправления ошибок, связанных с неправильным указанием логических страниц данных.

Существует 3 способа отладки программы:

• Пошаговая отладка программ с заходом в подпрограммы;
• Пошаговая отладка программ с выполнением подпрограммы как одного оператора;
• Выполнение программы до точки остановки.

Пошаговая отладка программ заключается в том, что выполняется  один оператор программы и, затем  контролируются те переменные, на которые  должен был воздействовать данный оператор.

Если в программе  имеются уже отлаженные подпрограммы, то подпрограмму можно рассматривать, как один оператор программы и  воспользоваться вторым способом отладки  программ.

Если в программе  существует достаточно большой участок  программы, уже отлаженный ранее, то его можно выполнить, не контролируя переменные, на которые он воздействует. Использование точек остановки позволяет пропускать уже отлаженную часть программы. Точка остановки устанавливается в местах, где необходимо проверить содержимое переменных или просто проконтролировать, передаётся ли управление данному оператору.

Последней составляющей процесса программирования является документирование.

Постановка задачи, проектные  документы, алгоритмы и программы  – все это документы. Внутренняя документация, включенная непосредственно в программу, облегчает чтение кода.

Она необходима как средство передачи информации между разработчиками программы, как средство управления разработкой программы и как  средство передачи пользователям информации, необходимой для применения и сопровождения программы.

Пользовательская  документация программы объясняет пользователям, как они должны действовать, чтобы использовать данную программу. Она необходима, если программа предполагает какое-либо взаимодействие с пользователями. К такой документации относятся документы, которыми руководствуется пользователь при установке программы.

Документация  по сопровождению программы описывает программу с точки зрения её разработки. Эта документация необходима, если программа предполагает изучение того, как она сконструирована.

Сопровождение – это продолжающаяся разработка, поэтому если созданную программу совершенствуют и обновляют не сами её создатели, то чаще всего привлекают специальную команду разработчиков – сопроводители.

Документация по сопровождению программы можно разбить на две группы:

1. документация, определяющая  строение программ и структур  данных программы и технологию  их разработки;

2. документацию, помогающую  вносить изменения в программу. 

Документация первой группы содержит итоговые документы каждого технологического этапа разработки. Она включает следующие документы:

• Внешнее описание;
• Описание архитектуры программы, включая внешнюю спецификацию;
• Описание модульной системы, включая внешнюю спецификацию каждого включенного модуля;
• Для каждого модуля - его спецификация и описание его строения;
• Тексты модулей на выбранном языке программирования;
• Документы второй группы содержат:
• Руководство по сопровождению программы, которое описывает известные проблемы вместе с программой, описывает, какие части программы являются аппаратно и программно зависимыми.

Запуск  готовой программы и анализ полученных результатов

После полученного файла  с *.exe (обычно) разрешением мы можем  запустить его и ещё раз  проверить (проанализировать) верно, ли работает программа. На этом этапы создания программы закончены.

 

Конспект 15. Архитектура компьютеров и компьютерных сетей⁶

Компьютер (англ. computer — вычислитель) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

Существует два основных класса компьютеров:

• цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
• аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины (электрическое напряжение, время и т. д.), которые являются аналогами вычисляемых величин.

Основу компьютеров  образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных  и электромеханических элементов  и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) – заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций.

Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

Компьютеры работают с очень высокой скоростью, составляющей миллионы – сотни миллионов операций в секунду.

Персональные компьютеры, более чем какой-либо другой вид  ЭВМ, способствуют переходу к новым  компьютерным информационным технологиям, которым свойственны:

• дружественный информационный, программный и технический интерфейс с пользователем;
• выполнение информационных процессов в режиме диалога с пользователем;
• сквозная информационная поддержка всех процессов на основе интегрированных баз данных;
• так называемая «безбумажная технология».

Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.

В основу построения большинства  ЭВМ положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом:

1. Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности).
2. Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).
3. Принцип адресности (основная память структурно состоит из нумерованных ячеек).

Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи  и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:

• центрального процессора;
• основной памяти;
• внешней памяти;
• периферийных устройств.

Основные электронные  компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской (MotherBoard). А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения (DaughterBoard — дочерняя плата) и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения (англ. slot — щель, паз)

 

Функциональные  устройства ПК

Основными характеристиками ПК являются:

1. Быстродействие.
2. Производительность.
3. Тактовая частота.

Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.