Способы описания алгоритмов. Блок-схемы.

Алгоритмом называется последовательность предписаний, выполняя которые шаг за шагом можно прийти от варьируемых исходных данных к группе чисел, представляющих результат решения задачи.

Способы описания алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический, средствами языка операторных схем, с помощью таблиц решений.

Словесный способ описания алгоритма отражает содержание выполняемых действий средствами естественного языка.

Формульно-словесный способ основан на записи содержания выполняемых действий с использованием изобразительных возможностей языка математики, дополненного необходимыми пояснениями средствами естественного языка.

Операторный способ записи алгоритма – это изображение последовательности операций процесса обработки данных с помощью заданного набора буквенных символов, обозначает типовую операцию.

Таблицы решений – средства, позволяющие в наглядной форме четко и просто описывать достаточно сложные ситуации в задачах управления.

Графический (блок-схемы) способ описания алгоритма представляет собой изображение логико-математической структуры алгоритма, при котором все этапы процесса обработки информации отображаются с помощью установленного набора геометрических фигур (блоков), имеющих строго определенную конфигурацию в соответствии с приписанным им характеристиками выполняемых действий (например, вычислением, вводом-выводом информации, проверкой логических условий). Для обозначения начала и конца алгоритма используется скругленный прямоугольник, для последовательности команд – прямоугольник, для результатов - параллелограмм, для условия – ромб, которые соединены между собой стрелками. Изображение схем алгоритмов при этом осуществляется по определенным правилам, ГОСТам и ОСТам, которые повышают их наглядность и однозначность восприятия, что облегчает обнаружение логических ошибок в процессе отладки программ.

 

Решение задач с использованием типовых алгоритмов обработки данных.

Типовые структуры алгоритмов:

Линейные структуры состоят из последовательности следующих действий: ввод значения аргумента, вычисление значения функции, вывод результата вычисления на печать

Алгоритм светящейся структуры – это задача, в которой требуется организовать выбор выполнения последовательности действий в зависимости от каких-либо условий.

Алгоритм циклической структуры – это алгоритм отдельных действий, который многократно повторяется. При разработке выделяются следующие понятия:

Параметры цикла, начальное/конечное значение параметров цикла, шаг цикла.

Алгоритм сложной структуры состоит из 3 видов алгоритмов (нахождение максимума и минимума).

Алгоритм обработки данных – процесс упорядочения записи по возрастанию или убыванию значения критерия, который называется сортировкой. Существует сортировка массивов, строк, элементов файла.

 

Архитектура ЭВМ. Принципы работы компьютера.

ЭВМ определяется как комплекс взаимодействующих программно-управленческих технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки данных в целью получения результатов решения вычислительных и информационных задач.

Архитектура ЭВМ – ее логическая организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.

Схема архитектуры ЭВМ.

П – процессор

АЛУ – арифметико-логическое устройство

УУ – устройство управления

ЗУ – запоминающее устройство

ПУ – пульт управления

ВУ – внешнее устройство

Основным устройством управления (УУ) и координации работы всех основных внутренних устройств ЭВМ является процессор.

Основные функции центрального процессора:

Формирование синхронизирующих сигналов.

Формирование исполнительных адресов для обращения оперативной памяти.

Организация обмена информации между оперативной памятью и внешними устройствами.

Организация многопрограммной работы.

В основе работы ЭВМ лежит программный принцип, согласно которому все вычисления выполняются путём последовательного выполнения команд программы ЭВМ.

Принцип хранимой программы означает, что программа и данные во время выполнения программы хранятся в одном адресном пространстве в оперативной памяти и различаются не по способу кодирования, а по способу использования.

Использование двоичного кодирования при хранении и обработке данных. Слова и данные размещаются в ячейках памяти. Каждая ячейка памяти имеет адрес, по которому происходит запись или считывание слов данных и программ.

Открытая архитектура, т.е. в основе разработки новых ЭВМ лежат общедоступные стандарты, которые унифицируют взаимодействия различных типов оборудования и отдельных технических узлов ЭВМ.

Модульность построения технической архитектуры.

Стандартизация технических устройств ЭВМ.

Принцип микропрограммирования, т.е. процессор в своём составе имеет блок микропрограммного управления.