Поняття про середовища програмування

Середовище програмування — це програма, призначена для автоматизації процесу підготовки та виконання програм: для введення програм користувача в машину, виявлення та усунення помилок у програмах, виконання необхідних дій з файлами програм та даними. Така програма допомагає виявити помилки, аналізує їх і підказує шляхи усунення. У потрібний момент можна скористатися її допомогою й отримати довідку про різні можливості, які мають користувачі, правила написання програм відповідною мовою тощо. Від програмування в кодах, доступного спеціалістам, через програмування мовами високого рівня до дружніх середовищ програмування — ось історичний шлях розвитку програмування протягом останніх 40 років.

V=f/k

Приклад 1. Розглянемо комп'ютер з тактовою частотою процесора 33 МГц (мегагерц). Тактовий генератор дає відповідно 33 мільйони тактів за секунду. Нехай для додавання двох цілих чисел потрібно близько 30 тактів, а для множення — 150. Отже, такий комп'ютер виконує близько мільйона операцій додавання і близько 200 тисяч операцій множення за секунду.

Щоб прискорити виконання арифметичних операцій, до комп'ютера приєднують пристрій, який називається співпроцесором. Для цього ж конструюють комп'ютери з багатьма процесорами, їх називають багатопроцесорними.

Пам'ять

Постійна пам'ять. Частина інформації (наприклад, програма початкового завантаження комп'ютера) постійно зберігається в пам'яті комп'ютера, навіть якщо він вимкнутий. Ця пам'ять називається постійною. Інформацію з неї можна тільки читати. Тому цей пристрій називають запам'ятовувачем тільки для читання. Англійська назва пристрою — ROM (read only memory). Інформацію сюди записують під час виготовлення пристрою на заводі.

Оперативна пам'ять. Найчастіше інформація потрапляє в оперативну пам'ять з пристроїв уведення згідно з вказівками програми користувача. З оперативної пам'яті вона надходить у процесор, де опрацьовується. Для цього процесор опитує пам'ять, тобто він може звернутися за інформацією в будь-яке місце оперативної пам'яті. Інакше цей пристрій називають запам'ятовувачем з довільним доступом (RAM — random access memory). Якщо живлення вимкнути, вміст оперативної пам'яті втрачається. В оперативній пам'яті є тільки та інформація, яку використовують у момент розв'язування конкретної задачі.

Під час читання з пам'яті інформація надходить до інших пристроїв, однак вміст пам'яті не змінюється, тобто інформацію можна читати багаторазово. Під час записування інформації попередній вміст пам'яті втрачається.

Елементом оперативної пам'яті є комірка ємністю l байтів (найчастіше 1 байт), з якою процесор обмінюється порцією інформації. Кожна комірка має адресу, за якою її можна відшукати.

Обсяг (ємність) оперативної пам'яті. Нехай одна комірка вміщує l байтів інформації, а для кодування її адреси потрібно m бітів. Отже, таких адрес, а тому і комірок, може бути 2^m. Весь обсяг пам'яті в байтах визначають за формулою

W=2^m l

Приклад 2. Канал для пересилання адреси 1 байта оперативної пам'яті складається з 24 провідників. Це означає, що такий процесор може працювати з оперативною пам'яттю, що має ємність до 2²⁴ байт (16 Мбайт).

Оперативна пам'ять комп'ютера може мати ємність 8, 16, 32, 64, 128, 256 Мбайт і більше і розміщатися на одній чи кількох електронних платах. У разі потреби її можна збільшити, встановлюючи додаткові плати у вільні гнізда.

Дискова пам'ять. Для тривалого зберігання великих обсягів інформації є дискова пам'ять: носії (магнітні чи оптичні диски) та пристрої читання-записування (дисководи). Цей вид пам'яті ще зрідка називають зовнішньою пам'яттю.

Комп'ютер може мати дисковод для постійного диска (HDD) з великою ємністю, дисководи мінідисків (FDD) ємністю 1,44 Мбайта і дисковод компактдисків (CD-ROM) ємністю 600 Мбайтів чи 4 Гбайти. Мінідиски (дискети) можна змінювати. Тому дискова пам'ять є практично необмеженою. Постійний диск ще називають жорстким диском чи вінчестером.

Для дискової пам'яті характерні велика ємність носіїв і незначна швидкодія пристроїв читання-записування. Оперативна нам'ять порівняно з дисковою має малий обсяг, але велику швидкість обміну (читання-записування) інформацією. Важливою її характеристикою є час доступу до комірки оперативної пам'яті, який вимірюється наносекундами (1 нс = 10^-9 с). Чим менший час доступу, тим ліпше. Швидкість обміну інформацією. Швидкість обміну даними через канали зв'язку вимірюється в бодах або в кілободах (Кбод):

1 бод = 1 біт/с, 1 Кбод = 1024 бод

Приклад 3. Характеристика модему — 28800 бод. Це означає, що він може приймати/передавати цифрову інформацію зі швидкість 28800 бітів за секунду.