Introduzione - aspetti generali dell informatica

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1 Introduzione - aspetti generali dell informatica Vittorio Zaccaria, Daniele Loiacono Informatica B - Codice Corso: A.A. 2010/2011 INGEGNERIA MECCANICA (BV) - INGEGNERIA IV (1 liv.) - Scaglione RAE - Z INGEGNERIA ENERGETICA (BV) - INGEGNERIA IV (1 liv.) - Scaglione RAE - Z

2 Linguaggi di alto livello E impensabile scrivere programmi di media complessita in linguaggio macchina. Linguaggio di alto livello (C, C++, Java, matlab) Assembly Conversione automatica (compilatore/interprete) Conversione automatica (assemblatore) Linguaggio macchina

3 I linguaggi artificiali Caratterizzati da sintassi e semantica La sintassi definisce come si scrive il programma (forma e struttura) <variabile> = <espressione>; istruzione di alto livello La semantica definisce le istruzioni macchina associate agli elementi sintattici X = 3+1; load 3 in reg1 load 1 in reg 2 add reg1, reg2 in reg3 store

4 Sintassi e semantica Un programma sintatticamente corretto non e necessariamente semanticamente corretto: A = 0; X = 3; C = X/A; La traduzione, quando viene eseguita dal calcolatore, genera un errore (chiamato eccezione)! La correttezza semantica e legata anche alla specifica del problema che volete risolvere.

5 Compilatori ed interpreti Compilatore: traduce un programma di alto livello (chiamato sorgente) di alto livello in codice macchina. Interprete: programma che legge una istruzione di alto livello e determina, di volta in volta, quale istruzioni macchina eseguire per realizzarne il significato. Sono due modalita alternative per scrivere ed eseguire programmi su un calcolatore. Noi ci focalizzeremo sulla prima alternativa, ed in particolare sul linguaggio di alto livello C.

6 Catena di programmazione C - scrittura del programma Scrittura del programma in uno o piu file di testo con estensione.c Tali file sorgenti sono memorizzati all interno del calcolatore.

7 Catena di programmazione C - traduzione del programma Il compilatore e un programma che deve essere invocato (a seconda della piattaforma) per tradurre ciascun file sorgente in linguaggio macchina (chiamato file oggetto). int f(int a) { printf( Hi! ); } Compilatore C 0: : : : file.c file.o Si riconoscono i costrutti, le parole chiave e i simboli del linguaggio. Si generano eventuali errori.

8 Catena di programmazione- Fase di link (o collegamento) int f(int a) { printf( Hi! ); } Compilatore C 0: : :???????? 3: : salto a dove? file.c file.o 0: : : : file.o contenente il codice della printf (libreria di I/O) Linker 0: : : : File eseguibile completo

9 Catena di programmazione C - Caricamento Caricamento ed esecuzione avvengono per richiesta dell utente. Il caricatore (loader) individua delle zone di memoria libere per: Caricare l eseguibile Allocare e inizializzare la memoria dati del programma (variabili globali inizializzate e non, stack, heap). Eventuali messaggi rivolti all utente possono segnalare

10 Catena di programmazione C - Esecuzione Al termine del caricamento, la CPU inizia ad eseguire la prima istruzione del programma. Ovviamente per eseguire il programma occorre fornire in ingresso i dati richiesti e in uscita riceveremo i risultati (su video o file o stampante o rete) Durante l esecuzione possono verificarsi degli errori (detti errori di run-time ), quali: calcoli con risultati scorretti (per esempio un overflow) calcoli impossibili (divisioni per zero, logaritmo di un numero negativo, radice quadrata di un numero negativo,.) errori nella concezione dell algoritmo (l algoritmo non risolve il problema dato)