Ingeniero En Sistemas Computacionales

Unidad I Introducción a la programación de sistemas

1.1 ¿Qué es y qué estudia la programación de sistemas?

Es un área de las ciencias computacionales que se encargan del estudio de diferentes plataformas de software que sirven de base para el uso de una computadora así como el diseño y desarrollo de software de base.

José Ricardo Escobar Hernández

1.2.- Herramientas desarrolladas con la teoría de programación de sistemas.

Muchas herramientas de software que manipulan programas fuente realizan primero algún tipo de análisis. Algunos ejemplos de tales herramientas son:

1.- Editores de estructuras. Un editor de estructuras toma como entrada una secuencia de órdenes para construir un programa fuente. El editor de estructuras no sólo realiza las funciones de creación y modificación de textos de un editor de textos ordinario, sino que también analiza el texto del programa, imponiendo al programa fuente una estructura jerárquica apropiada. De esa manera, el editor de estructuras puede realizar tareas adicionales útiles para la preparación de programas. Por ejemplo, puede comprobar si la entrada está formada correctamente, puede proporcionar palabras clave de manera automática (por ejemplo, cuando el usuario escribe while, el editor proporciona el correspondiente do y le recuerda al usuario que entre las dos palabras debe ir un condicional) y puede saltar desde un begin o un paréntesis izquierdo hasta su correspondiente end o paréntesis derecho. Además, la salida de tal editor suele ser similar a la salida de la fase de análisis de un compilador.

2. Impresoras estéticas. Una impresora estética analiza un programa y lo imprime de forma que la estructura del programa resulte claramente visible. Por ejemplo, los comentarios pueden aparecer con un tipo de letra especial, y las proposiciones pueden aparecer con una indentación proporcional a la profundidad de su anidamiento en la organización jerárquica de las proposiciones.

3. Verificadores estáticos. Un verificador estático lee un programa, lo analiza e intenta descubrir errores potenciales sin ejecutar el programa. La parte de análisis a menudo es similar a la que se encuentra en los compiladores de optimización. Así, un verificador estático puede detectar si hay partes de un programa que nunca se podrán ejecutar o si cierta variable se usa antes de ser definida. Además, puede detectar errores de lógica, como intentar utilizar una variable real como apuntador, empleando las técnicas de verificación de tipos.

4. Intérpretes. En lugar de producir un programa objeto como resultado de una traducción, un intérprete realiza las operaciones que implica el programa fuente. Para una proposición de asignación, por ejemplo, un intérprete podría construir un árbol y después efectuar las operaciones de los nodos conforme “recorre” el árbol. En la raíz descubriría que tiene que realizar una asignación, y llamaría a una rutina para evaluar la expresión de la derecha y después almacenaría el valor resultante en la localidad de memoria asociada con el identificador de posición. En el hijo derecho de la raíz, la rutina descubriría que tiene que calcular la suma de dos expresiones. Se llamaría a sí misma de manera recursiva para calcular el valor de la expresión velocidad*60. Después sumaría ese valor de la variable inicial. Muchas veces los intérpretes se usan para ejecutar lenguajes de órdenes, pues cada operador que se ejecuta en un lenguaje de órdenes suele ser una invocación de una rutina compleja, como un editor o un compilador. Del mismo modo algunos lenguajes de “muy alto nivel”, normalmente son interpretados, porque hay muchas cosas sobre los datos, como el tamaño y la forma de las matrices, que no se pueden deducir en el momento de la compilación.

5. Compiladores. Tradicionalmente, se concibe un compilador como un programa que traduce un programa fuente, como FORTRAN, al lenguaje ensamblador o de máquina de algún computador. Sin embargo, hay lugares, al parecer, no relacionados donde la tecnología de los compiladores se usa con regularidad. La parte de análisis de cada uno de los siguientes ejemplos es parecida a la de un compilador convencional.

a) Formadores de textos. Un formador de textos toma como entrada una cadena de caracteres, la mayor parte de la cual es texto para componer, pero alguna incluye órdenes para indicar párrafos, figuras o estructuras matemáticas, como subíndices o superíndices.

b) Compiladores de circuitos de silicio. Un compilador de circuitos de silicio tiene un lenguaje fuente similar o idéntico a un lenguaje de programación convencional. Sin embargo las variables del lenguaje no representan localidades de memoria, sino señales lógicas (0 o 1) o grupos de señales en un circuito de conmutación. La salida es el diseño de un circuito en un lenguaje apropiado.

c) Intérpretes de consultas. Un intérprete de consultas traduce un predicado que contiene operadores relacionales y boléanos a órdenes para buscar en una base de datos registros que satisfagan ese predicado.

Bibliografía: Compiladores, Principios, técnicas y herramientas

Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman Editorial:

Addison Wesley Longman .

1.3.- Lenguajes.

Un lenguaje se considera como un conjunto de oraciones, que usualmente es finito y se forma con combinaciones de palabras del diccionario. Es necesario que esas combinaciones sean correctas (con respecto a sintaxis) y tengan sentido (con respecto a la semántica).

Un lenguaje es la función que expresa pensamientos y comunicaciones entre la gente. Esta función es llevada a cabo por medio de señales y vocales (voz) y posiblemente por signos escritos ( escritura).

En este punto podemos distinguir entre dos clases de lenguajes: los lenguajes naturales ( ingles, alemán, español, etc ) y lenguajes artificiales ( matemático, lógico, etc ).

1.3.1.- Lenguajes Naturales.

Este tipo de lenguaje es el que nos permite el designar las cosas actuales y razonar a cerca de ellas, fue desarrollado y organizado a partir de la experiencia humana y puede ser utilizado para analizar situaciones altamente complejas y razonar muy sutilmente. La riqueza de sus componentes semánticos da a los lenguajes naturales su gran poder expresivo y su valor como una herramienta para razonamiento sutil.

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