Основы алгоритмизации и программирования (тема на выбор)

Команды языка ассемблера один в один соответствуют командам процессора и, фактически, представляют собой удобную символьную форму записи (мнемокод) команд и их аргументов. Также язык ассемблера обеспечивает базовые программные абстракции: связывание частей программы и данных через метки с символьными именами и директивы. [1]
Директивы ассемблера позволяют включать в программу блоки данных (описанные явно или считанные из файла); повторить определённый фрагмент указанное число раз; компилировать фрагмент по условию; задавать адрес исполнения фрагмента, менять значения меток в процессе компиляции; использовать макроопределения с параметрами и др. [21]
Каждая модель процессора, в принципе, имеет свой набор команд и соответствующий ему язык (или диалект) ассемблера.
Достоинства и недостатки ассемблера следующие:
минимальное количество избыточного кода (использование меньшего количества команд и обращений в память). Как следствие — большая скорость и меньший размер программы;
большие объемы кода, большое число дополнительных мелких задач;
плохая читабельность кода, трудность поддержки (отладка, добавление возможностей);
трудность реализации парадигм программирования и любых других сколько-нибудь сложных конвенций, сложность совместной разработки;
меньшее количество доступных библиотек, их малая совместимость;
непосредственный доступ к аппаратуре: портам ввода-вывода, особым регистрам процессора;
возможность написания самомодифицирующегося кода (т.е. метапрограммирования, причем без необходимости программного интерпретатора);
максимальная «подгонка» для нужной платформы (использование специальных инструкций, технических особенностей «железа»);
непереносимость на другие платформы (кроме двоично совместимых). [1, 3]
2.2 Программирование на языке Fortran
Фортран — это язык программирования, в основном используемый научным сообществом. Его название — сокращение FORmula TRANslation, и его цель — предоставить способ рассказать компьютерам о вычислении сложных математических выражений с большей легкостью, чем язык ассемблера.
FORTRAN — один из самых ранних языков программирования. В оригинальных версиях использовались перфокарты для написания программ. С одной стороны, FORTRAN имеет огромное количество доступных библиотек. Тем не менее, Fortran также имеет много архаичных функций, особенно в более ранних версиях. [4]
Первоначально Fortran включал не очень понятный синтаксис с фиксированными полями (5-значный номер строки, маркер продолжения и область оператора (плюс область номера последовательности карт в некоторых версиях). Однако новые спецификации для FORTRAN, такие как Fortran 90, 95, 2003 и 2008, не требуют такого странного форматирования. Кроме того, многие компиляторы имеют дополнительные улучшения для нестандартного кода. Новые стандарты добавляют функциональность и полностью совместимы со старыми версиями. При необходимости различия между этими устаревшими версиями и современным стандартом будут выделены, так как существует значительная база кода, написанная в более старых версиях, особенно FORTRAN 77.
FORTRAN, язык программирования, созданный в 1957 году Джоном Бэкусом, который сократил процесс программирования и сделал компьютерное программирование более доступным. [8, 9]
Создание FORTRAN, дебютировавшее в 1957 году, ознаменовало собой значительный этап в развитии языков компьютерного программирования. Предыдущее программирование было записано на языке машинного (первого поколения) языка или сборки (второго поколения), что требовало от программиста писать инструкции в двоичной или шестнадцатеричной системе. Неээфективность такого программирования привело к поиску более простого и доступного способа общения с компьютерами. В течение трехлетнего этапа развития Бэкус возглавил команду из 10 сотрудников International Business Machines (IBM) для создания языка, сочетающего форму английского сокращения с алгебраическими уравнениями.
FORTRAN позволил быстро записывать компьютерные программы, которые выполнялись почти так же эффективно, как программы, которые были трудоемко закодированы вручную на машинных языках. Поскольку компьютеры были редкими и чрезвычайно дорогими, неэффективные программы были большой финансовой проблемой, чем длительная и кропотливая разработка программ на машинных языках. С созданием эффективного более высокого уровня (или естественного) языка, также известного как язык третьего поколения, компьютерное программирование вышло за пределы небольшой группы, в которую вошли инженеры и ученые, которые сыграли важную роль в расширении использования компьютеров.
Позволяя создавать программы на естественном языке, которые работают так же эффективно, как и ручные, FORTRAN стал языком программирования, который был выбран в конце 1950-х годов. Он был обновлен несколько раз в 1950-х и 1960-х годах, чтобы оставаться конкурентоспособным с более современными языками программирования. FORTRAN 77 был выпущен в 1978 году, за ним последовал FORTRAN 90 в 1991 году и дальнейшие обновления в 1996 и 2004 годах. Однако языки четвертого и пятого поколений в значительной степени вытеснили FORTRAN за пределы академических кругов, начиная с 1970-х годов. [4, 9, 15]