Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
13
Добавлен:
05.06.2018
Размер:
46.59 Кб
Скачать

Билет №30. Принцип программного управления.

Компьютер подобен плееру для проигрывания звукозаписей или видеозаписей. По сути, отличие лишь в том, что компьютер предназначен для “проигрывания “ программ. Всё, что способен делать компьютер - это выполнять программы. Программа, как и в обычном плеере - сменный элемент (часто размещаемый на специальном носителе - дискете или на жёстком диске). Сменив выполняемую программу, вы переходите от решения одной задачи к другой. Например, одна программа выполняет функцию калькулятора, а другая - редактора текста. Так обеспечивается универсальность компьютера, т.е. возможность выполнять различные задачи на одном и том же оборудовании.

В основе работы любого компьютера лежит принцип программного управления, который мы поясним на упрощенной структуре компьютера, показанной на рис.1.

Рис.1. Общая структурная схема персонального компьютера.

Основное устройство компьютера - процессор, т.е. устройство, где выполняются команды, из которых состоит любая программа. Процессор -”движущая сила”, исполнитель, точно выполняющий команды программы. Процесс выполнения команд может порождать такие эффекты как ввод или вывод текста или графики, изменение цвета или яркости, выдача звуковых сигналов и др. эффекты, которые мы воспринимаем как результат работы компьютера.

Процессор непосредственно связан с оперативной памятью, в которой пересекаются все потоки информации, циркулирующие внутри компьютера. Оперативная память - последовательность ячеек для хранения информации, пронумерованных натуральными числами 0, 1, 2 ... Номер ячейки называется адресом. Обычно ячейка способна хранить один символ, например букву или десятичную цифру. Оперативная память похожа на камеру хранения, однако, в отличие от камеры хранения, помещенную в память информацию можно многократно считывать, пока на её место не поместят новую информацию. Следует чётко усвоить, что оперативная память - пассивное хранилище информации, никакой инициативы по выполнению действий с информацией она не предпринимает. Инициатива всегда у процессора - только он может обращаться к оперативной памяти для выполнения тех или иных операций чтения или записи информации.

Суть принципа программного управления сводится к следующему:

Программа размещается в оперативной памяти ЭВМ вместе с обрабатываемыми данными (например, с числами или строками символов).

 Программа состоит из последовательности команд, каждая из которых может содержать адреса операндов и результата операции, а также код операции. Операнды - это объекты (например, числа), над которыми выполняются операции. Цикл выполнения команды, извлеченной из оперативной памяти: операнды команды извлекаются из памяти в процессор, над ними выполняется операция (указанная кодом операции) и результат помещается в оперативную память по адресу результата. После этого процессор извлекает из оперативной памяти следующую команду.

 Процессор способен выполнять ограниченный набор операций, составляющий систему операций (иногда называемую системой команд). Система операций позволяет реализовать любой алгоритм и обязательно содержит арифметические операции (сложение, вычитание, умножение и др.), а также операции копирования (перемещения информации из одних ячеек памяти в другие), ввода данных в оперативную память (например, символов, набранных на клавиатуре), вывода информации (например, на экран дисплея, или на диск), окончания программы и другие.

Одной из принципиально важных операций является условный переход по указанному адресу. Эта операция позволяет изменить естественный порядок выполнения команд в программе, что часто бывает необходимым (например, досрочно закончить программу, если найден требуемый результат или выбрать другой путь вычислений).

Элементарными операциями процессора являются упоминаемые уже операции над оперативной памятью: запись и чтение. Они часто называются операциями ввода и вывода. Ввод - запись информации в оперативную память (например, ввод с клавиатуры), а вывод - чтение информации из оперативной памяти (например, вывод на экран монитора или на принтер).

 Процессор выполняет команды, начиная с первой команды программы. Если в выполняемой команде не указан адрес следующей команды, то выполняется команда программы, размещенная в следующем адресе оперативной памяти (естественный порядок выполнения команд).

Рассмотренный принцип программного управления, предложенный в 1946г. Джоном фон Нейманом, на первый взгляд может показаться довольно очевидным. Однако он представляет выдающееся открытие, предоставившее необычайную гибкость компьютерам всех последующих поколений. Истоки этой гибкости - во взаимодействии двух начал управления: процессора (активного начала, инициирующего выполнение команд программы) и оперативной памяти (пассивного начала, выполняющего функции хранения обрабатываемой информации и самой программы). Работа программы при этом состоит в непрерывном изменении содержимого памяти, отображающего обрабатываемые данные. Некоторые из этих данных представляют соответствующие результаты работы программы, воспринимаемые нами по создаваемым им эффектам (выводу на экран, на принтер, звуковому выводу и др.).

Замечание Хранение программы вместе с данными в оперативной памяти позволяет программе изменять не только данные, но и саму себя в процессе выполнения. Эта возможность используется до сих пор весьма ограничено: для модификации адресов при циклической обработке.

Наряду с оперативной памятью в современных компьютерах присутствует также внешняя дисковая память (накопители на гибких и жёстких магнитных дисках, компакт-дисках), связанная с оперативной памятью операциями чтения и записи. В дисковой памяти хранятся часто используемые программы и наборы данных, без которых работа компьютера невозможна. При выключении питания информация в дисковой памяти сохраняется, а в оперативной памяти - стирается.

Типичный цикл решения задач на компьютере: ввод программы с диска в оперативную память, запуск программы, ввод данных по запросу программы (с клавиатуры или диска) и вывод результирующей информации (а иногда и промежуточной) на внешнее устройство (на диск, дисплей, принтер и др.).

Таким образом, при обработке информации на компьютере различают 3 вида данных: входные данные (исходные данные для программы), выходные данные (представляющие результаты обработки) и внутренние данные (промежуточная информация, необходимая для выполнения программы). Суть обработки заключается в том, чтобы преобразовать входные данные в выходные данные (результаты). Это преобразование выполняет процессор, управляемый программой решения задачи. Последовательность команд программы, выполняемых процессором с целью решения задачи, называется процессом.

Подводя итоги рассмотрения работы компьютера, следует отметить, что ключевую роль в этой работе выполняет программа. Именно она управляет функционированием соответствующих устройств компьютера и, прежде всего его процессора при решении поставленной задачи.

Задача 4.2.6(30)

program alex30;

type mas=array[1..3,1..4]of integer;

var a,b:mas;

i,j,k,l:integer;

sr1,sr2:real;

procedure proc(x:mas;n,m:integer;var kol:integer;var sr:real);

var i,j:integer;

begin

kol:=0;

sr:=0;

for i:=1 to n do

for j:=1 to m do

begin

if x[i,j]<0 then kol:=kol+1

else sr:=sr+x[i,j];

end;

end;

begin

for i:=1 to 2 do

for j:=1 to 4 do

read(a[i,j]);

for i:=1 to 3 do

for j:=1 to 3 do

read(b[i,j]);

proc(a,2,4,k,sr1);

writeln('v matrice A ',k,'elementov');

proc(b,3,3,l,sr2);

writeln('v matrice B ',l,'elementov');

if sr1>sr2 then writeln('v A bolshe')

else if sr2>sr1 then writeln('v B bolshe')

else writeln('odinakovo');

readln;

end.

Соседние файлы в папке 1 семестр сессия