Понятие программы
Что такое любая программа в первую очередь? Это последовательность команд для выполнения каких-то действий неким исполняющим устройством: компьютером, роботом и т.п.
Кстати, новомодное слово «бот», являющееся простым сокращением слова «робот», также означает просто программу.
Чтобы не переписывать одно и то же из одной статьи в другую (как делают многие), мы будем просто давать ссылки на уже существующий материал, который также нужно изучить в этом курсе.
Сейчас вам надо изучить статью Что такое программа и программирование?
Процессор — исполнитель программ
Когда мы говорим о программировании в традиционном смысле, то имеем в виду, что в качестве исполнителя программ используется компьютер. Но компьютер это довольно сложное устройство, состоящее из множества различных блоков, из которых только один имеет самое непосредственное отношение к выполнению программ. Это — центральный процессор (ЦП, или CPU — Central Processor Unit). Функционально элементарный ЦП довольно прост: он умеет считывать и записывать числа, выполнять арифметические и логические операции, сравнивать числа, и выполнять переходы от одной команды к другой — в пределах выполняемой программы. Этого вполне достаточно, чтобы решать все возможные задачи. Разумеется, современные процессоры гораздо сложнее, но их сложность достигается большим количеством элементарных ЦП, соединенных между собой и наличием сложных встроенных программ, управляющих этими процессорами.
То есть, в основе любого компьютера — элементарные простейшие устройства, соединенные между собой в сложную структуру, что обеспечивает большую вычислительною мощность и широчайший функционал.
Но для того чтобы всё это начало работать ему необходимы программы, которые оно будет выполнять. Существует два неразрывно связанных элемента, на которых стоит всё здание IT индустрии: программы и компьютеры. Одно без другого — совершенно бессмысленно и, попросту говоря, мертво: компьютер без программ — просто «железка», программа без компьютера — просто «бумажка» с текстом. И только вместе они могут творить «чудеса».
В основе — математика
Кстати, в основе всех операций процессора лежит старая добрая школьная арифметика и простая математическая логика. В первую очередь, процессор умеет считывать из памяти данные и записывать данные в память. Также он умеет арифметически вычислять адрес в памяти компьютера, по которому расположены данные, которые надо считать или записать. Считанные данные процессор может выполнить как команду, а может использовать в качестве числа, например, в арифметической операции. Он умеет складывать и вычитать числа, при этом он, разумеется, может также делить, умножать, возводить в степень и выполнять другие математические операции, потому что по своей сути все эти операции основаны на сложении и вычитании.
Вычисление сложных математических или тригонометрических функций осуществляется процессором либо по готовым таблицам, либо с использованием известного математикам разложения этих функций в ряды Тейлора и Маклорена, которые состоят из довольно простых математических операций.
Процессор умеет работать с бинарной математической логикой, выполняя операции «И», «ИЛИ», «НЕ» со значениями типа «Истина» и «Ложь». Ещё он умеет сравнивать числа и определять большее или меньшее из них.
То есть, все, что может процессор, основано на математике.
Кстати, исполняемый процессором код содержит именно такие, простейшие команды, о которых мы только что говорили. То есть программа — это строго упорядоченный набор простейших команд, выполняемых процессором.
Итак:
- «Мозгом» компьютера является Центральный Процессор (ЦП или CPU).
- Процессор умеет выполнять простейшие команды: арифметические, логические, сравнения, переходы и чтение-запись данных.
- Все исполняемые программы состоят именно из таких команд.
- Без программ процессору просто нечего делать, поэтому компьютер без программ — просто «мертвая железка».
Дальше нас ждет анализ того, чем является каждая программа — мы поговорим об алгоритмах.
Поделиться: