A Programação de Computadores

LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO

1. INTRODUÇÃO

Como visto anteriormente, um computador é um equipamento que tem a capacidade de processar dados, ou seja, que pode realizar certo trabalho envolvendo o armazenamento, a recuperação, a comparação ou a combinação e a transmissão de informações, manipulando-as com a finalidade de buscar resultados previamente estabelecidos. Observe que por esta definição um computador não precisa ser necessariamente um dispositivo eletrônico.

Ao contrário dos computadores analógicos, os computadores digitais não operam por comparação, mas pela manipulação aritmética de alguns algarismos (dígitos, que nos remete ao termo digital), efetuando cálculos para exprimir um resultado. Os computadores que hoje conhecemos nas empresas e residências são computadores eletrônicos digitais. Mas, por questão de hábito e praticidade, são chamados apenas de computadores.

A função dos computadores é resolver problemas. Em geral, qualquer descrição de como resolver um problema é um algoritmo. Mais especificamente, um algoritmo é uma descrição de um número finito de passos, capazes de especificar precisamente, os processos que produzirão um resultado específico. Um conjunto de instruções para o computador, descrevendo como executar o algoritmo é chamado PROGRAMA.

Um programa deve especificar as transformações (cálculos, passos lógicos, decisões), a serem aplicadas nos dados de entrada para produzir a saída. Estes passos podem ser assim especificados:

        a) Definir o problema a ser solucionado.

        b) Formular o modelo lógico ou matemático do problema.

        c) Expressar o modelo em termos de um programa de computador.

        d) Executar o programa no computador.

        e) Analisar os resultados para verificar se o problema original foi solucionado.

        Portanto, o conjunto de instruções a ser executado pelo computador é o que é chamado de PROGRAMA.

        Programar um computador é escrever o conjunto de instruções necessárias para executar uma ou mais funções de modo a atingir um determinado objetivo. É através do programa que são selecionados os recursos do computador a ser utilizados.

        Um programa deve ser finito, ou seja, a execução das instruções deve sempre terminar.

O programa deve ser escrito numa Linguagem de Programação; as linguagens naturais têm ambigüidades e podem dar margem a diferentes interpretações.

1. LINGUANGENS DE PROGRAMAÇÃO

Verificou-se um desenvolvimento acelerado das capacidades de hardware (o computador em si) nos últimos anos. Não obstante, o aproveitamento dessas possibilidades não é satisfatório se não dispuser do software (programa para o computador) adequado. Devido ao exposto, foram desenvolvidas diversas linguagens de programação, algumas de propósito geral, isto é, para todo tipo de aplicação, e outras de aplicações específicas a alguns campos que utilizam o tratamento informático.

Uma linguagem de programação é uma notação para escrever programas, através dos quais podemos nos comunicar com o hardware e dar assim as ordens adequadas para a realização de um determinado processo. Uma linguagem vem definida por uma gramática ou conjunto de regras que se aplicam a um alfabeto constituído pelo conjunto de símbolos utilizados.

Os diferentes níveis de programação existentes nos permitem ter acesso ao hardware de tal modo que, de acordo com o nível que estivermos utilizando, teremos que utilizar uma determinada linguagem ligada a seus tradutores correspondentes. Uma classificação bastante comum das linguagens de programação, do ponto de vista das aplicações, é vista na Figura 11.

[pic 1]

Figura 11- Classificação das Linguagens de Programação

1. LINGUAGEM DE MÁQUINA

Quando surgiu o primeiro computador eletrônico programável, o ENIAC – Eletronic Numerical Integrator And Calculator -, não existia nenhum software que facilitasse a vida do programador. Para programá-lo, era necessário que este conhecesse o sistema binário, as instruções do processador (linguagem de máquina) e a arquitetura do computador, além de ser obrigatória a entrada do programa por meio de chaves do tipo liga/desliga.

No início, as tarefas hoje executadas pelos sistemas operacionais, tais como inicialização do computador e alocação de memória tinham que também ser implementadas. A execução de um algoritmo em um computador requer um programa.

Pelo que foi visto até agora, o programador tem à sua disposição uma máquina básica capaz de interpretar em hardware certas instruções fundamentais. A programação pode ser feita escrevendo-se uma série de zeros e uns (linguagem de máquina), colocando-os na memória da máquina e pressionando-se um botão a partir do que o computador começa a interpretar o código binário (zeros e uns).

Para fixar as idéias, vejamos como seria uma instrução, em linguagem de máquina, para somar dois números:

01011010011000000100000000000000

Para facilitar a leitura de instruções de linguagem de máquina, é comum escrevê-las separando em conjuntos de 4 bits:

0101

1010

0110

0000

0100

0000

0000

0000

Temos:

        Os 8 primeiros bits indicam o código da operação de soma.

        Os 4 seguintes o local onde será feita a soma.

        E os demais bits indicam o endereço de um dos operandos a serem utilizados na soma.

Pelo exposto, pode-se conceituar a linguagem de máquina, ou linguagem básica, como sendo a utilização de códigos binários com a finalidade de programar, ou seja, de gerar instruções que serão reconhecidas pelo microprocessador. Note ainda, que esta linguagem é extremamente tediosa, exigindo que o programador fique todo o tempo verificando tabelas de códigos para que consiga simbolizar o que deseja.