2.1.3. Поняття про машинну мову

Набір команд процесора містить:

• арифметико-логічні команди – команди арифметичних дій над двоїстими числами і логічних дій на двоїстими векторами;

• команди управління – команди переходу, розгалужень, повторень, і деякі інші команди;

• команди пересилання даних – команди, за допомогою яких обмінюються даними ОЗП і ЦП;

• команди введення-виведення даних – команди, за допомогою яких обмінюються даними ЦП і зовнішні пристрої.

Кожна команда містить код операції, яку вона виконує і інформацію про адреси даних, над якими ця операція виконується. Крім цього, команда (безпосередньо – команди керування і опосередковано – інші команди) містить інформацію про адресу команди, яка буде виконуватися наступною. Таким чином, будь-яка послідовність команд, яка розміщена в ОЗП, фактично представляє собою алгоритм, записаний в системі команд процесора – машинну програму.

Найбільш поширеною зараз є схема комп’ютеру з загальною шиною. Загальна шина – це центральна інформаційна магістраль, яка зв’язує зовнішні пристрої з центральним процесором. Вона складається з шини даних, шини адреси і шини управління. Шина даних призначена для обміну даними між ОЗП і зовнішніми пристроями. По шині адреси передаються адреси даних. Ця шина односпрямована. Шина управління служить каналом обміну управляючими сигналами між зовнішніми пристроями і центральним процесором.

Таким чином, мова процесора – це набір команд, кожна з яких описує деяку елементарну дію по перетворенню інформації, яка представлена у двоїстому коді. Універсальне використання двоїстого коду представлення інформації самих різноманітних форм приводить до того, що програма рішення навіть достатньо простої задачі містить сотні машинних команд. Написати таку програму, використовуючи машинні команди, дуже непросто навіть кваліфікованому програмісту. Реальні програми складаються з десятків і сотень тисяч машинних команд. Тому будь-яка технологія проектування програми повинна опиратися на заходи, характерні для людського мислення, оперувати звичними для людини поняттями з тієї предметної області, якій належить задача.

Іншими словами, програміст (проектувальник алгоритмів) повинен мати можливість сформулювати свій алгоритм мовою звичних понять; потім спеціальна програма повинна виразити ці поняття за допомогою машинних засобів, – здійснити переклад (трансляцію) тексту алгоритму на мову машини.

Ця необхідність і привела до появи мов програмування високого рівня як мов запису алгоритмів, які призначені для виконання на комп’ютері.

2.2. Мови програмування високого рівня

Мови програмування високого рівня грають роль засобу зв’язку між програмістом і машиною, а також між програмістами. Ця обставина накладає на мову багато обов’язків:

1.Мова повинна бути близькою до тих фрагментів природних мов, які забезпечують конкретну предметну область діяльності людини; (Мова, яка орієнтована на ділові сфери використань, повинна містити поняття, які використовуються у цьому виді діяльності: рахунок, база даних і т.п.).

2.Всі засоби мови повинні бути формалізовані у такому степені, щоб їх можна було реалізувати як машинні програми;

(наприклад, речення “Знайти документ Х у базі Y” повинно генерувати програму в машинній мові, яка здійснює потрібний пошук).

3.Мова програмування не тільки підтримує предметно-орієнтовну діяльність , але і стимулює її розвиток (поняття бази даних, обчислювальної мережі привело до революції у діловій діяльності).

4.Мова програмування – дещо більше, ніж засіб опису алгоритмів: він несе в собі систему понять, на основі яких людина може обдумувати свої задачі, і нотацію, за допомогою якої він може виразити свої розуміння з приводу рішення задачі.

Вивчаючи нову мову програмування, краще всього до неї відноситися, як до будь-якої іншої іноземної мови: засоби мови приймати як дані від Бога, навіть якщо вони нам здаються незрозумілими, поганими або непотрібними.