1.16. Парадигма процедурного програмування

Основна ідея, методологія (парадигма) структурного підходу до визначення алгоритму може бути виражена «формулою» Н.Вирта:

АТД + Структури управління = Алгоритми

Алгоритми + Структури даних = Програми.

Незважаючи на всю різноманітність форм представлення інформації та операцій її перетворення, які використовує людина у своїй діяльності, виявилось можливим створення універсального Виконавця, система команд якого дозволяє промоделювати будь-яку іншу систему команд. Таким Виконавцем є комп’ютер.

2. Комп’ютери і програми

2.1. Комп’ютер як універсальний Виконавець

На рис. 2.1 представлена блок-схема комп’ютеру.

Рис 2.1. Блок-схема ЕОМ.

2.1.1. Зовнішні пристрої комп’ютера

Пристрої введення інформації призначені для введення інформації в комп’ютер. Пристрої введення перетворюють інформацію з форми, призначеної для користувача, у форму, призначену для збереження та обробки в комп’ютері – у двоїстий код. Найбільш поширені пристрої введення – клавіатура, сканер, “миша”, та інші.

Пристрої виведення інформації призначені для виведення інформації (результатів) у формі, призначеній для користувача – у виді чисел, текстів, малюнків і т.п.

Характерними для персонального комп’ютеру пристроями виведення є монітор (дисплей), принтер, плотер.

Зовнішні запам’ятовуючі пристрої (ЗЗП) призначені для тривалого (при вимкнутому комп’ютері) збереження інформації. У теперішній час найбільш поширені накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД), накопичувачі на твердих магнітних дисках (НМД), накопичувачі на магнітних стрічках (НМС).

Узгодження сигналів, якими обмінюються пристрої комп’ютера у процесі роботи, здійснюють інтерфейсні блоки (контролери). Інтерфейсний блок – це сукупність апаратних і програмних засобів, які підтримують процес обміну даними між пристроями комп’ютеру, різними по швидкодії, рівню сигналів, засобу кодування інформації і таке інше.

2.1.2. Центральні пристрої комп’ютера

Ядро комп’ютера складають так звані центральні пристрої – центральний процесор і оперативний запам’ятовуючий пристрій (ЦП і ОЗП).

Центральні пристрої призначені для оперативного зберігання та перетворення інформації. Сукупність центральних пристроїв об’єднана в системний блок.

Вся інформація, необхідна для виконання алгоритму – початкові, проміжні і вихідні дані, а також сам алгоритм, зберігається в ОЗП у закодованому виді.

ОЗП представляє собою сукупність спеціальних комірок, кожна з яких призначена для збереження двоїстого коду інформації фіксованого обсягу. Кожна комірка пам’яті має свій номер, який називається адресою. У сучасних персональних комп’ютерах (ПК) комірка ОЗП зберігає 1 байт інформації – 8 двоїстих цифр, які називаються бітами.

Байт	0	1	2	3	4	5	6	7
[адреса]

Характерною особливістю (ОЗП) є те, що доступ до даних, які там зберігаються, здійснюється за їх адресами. Час доступу до даного не залежить від адреси комірки, в якій воно зберігається. Тому ОЗП називають пам’яттю з прямим (випадковим) доступом. Розміром (об’ємом) ОЗП називають кількість її комірок. Розмір ОЗП виражають у байтах, кілобайтах (Кb) і мегабайтах (Мb). 1 кілобайт = 1024 байта, 1 мегабайт = 1024 кілобайта. І дані, і команди як правило, займають у ОЗП декілька підряд адресованих байтів.

Центральний процесор – пристрій, призначений для виконання алгоритмів, які зберігаються в ОЗП у виді набору команд. Кожний центральний процесор має свою систему команд Виконавця. Система команд реального процесора містить десятки і сотні команд, і її вивчення – предмет окремого навчального курсу. Ми розглянемо лише основні принципи побудови машинної мови.