İnformasiyanın ölçü vahidləri və kodlaşdırılması

Alqoritmin tipləri

EHM - də müxtəlif tipli məsələləri həll edərkən əsasən üç tip alqoritmlərdən istifadə olunur: xətti , budaqlanan və dövri.
Xətti alqoritmlər sadə hesablama prosesini ifadə edən bir neçə ardıcıl əməliyyatlardan ibarət olur və onlar yazıldığı ardıcıllıqla da icra olunur. Xətti alqoritmin tərkibində seçmə bloku olmur.

Budaqlanma alqoritmlərin tərkibində bir və ya bir neçə məntiq mərhələsi olur. Bu mərhələdə müəyyən kəmiyyətlərin hər hansı bir şərti ödəyib-ödəmədiyi yoxlanılır və ona uyğun olaraq sonrakı gedişin istiqaməti seçilir. Yəni nəzərdə tutulan şərt ödənilərsə, bir istiqamətə, həmin şərt ödənilməzsə, başqa istiqamətə doğru hərəkət edilir. Beləliklə, alqoritmdə budaqlanma baş verir.

İki budaqdan ibarət olan prosesə sadə (yuxarıdakı budaqlanma sadə budaqlanmadır), ikidən çox budaqdan ibarət olan prosesə isə mürəkkəb budaqlanan struktur deyilir.
Alqoritmik dillərdə budaqlanan struktur iki cür olur:
- tam formalı budaqlanma;
- natamam formalı budaqlanma.



Proqramlaşdırmada tez-tez eyni əməliyyatlar qrupunun bir neçə dəfə təkrar olunması lazım gəlir. Bu halda dövri alqoritmdən istifadə olunur. Hesablama prosesinin təkrarən yerinə yetirilən hissəsinə dövr deyilir. Dövrlər sadə və mürəkkəb olur. Sadə dövrlü alqoritmin bir dövrü olur. Əgər hər hansı bir alqoritmdə bir neçə daxili dövr iştirak edirsə, onda belə dövrlərə mürəkkəb dövr deyilir. Mürəkkəb dövrləri əmələ gətirən sadə dövrlər kəsişə bilməz.

Dövrlər önşərtli və sonşərtli olurlar. Önşərtli operatorlarda dövrdən çıxış şərtli dövrün əvvəlində, sonşərtli operatorlarda isə dövrün sonunda yoxlanılır. Önşərtli struktur WHILE və FOR operatorları ilə, sonşərtli struktur isə REPEAT...UNTIL operatorları ilə yerinə yetirilir.

EHM-in inkişaf mərhələləri
Kompüterin arxitekturası dedikdə aparat – proqram vasitələrinin ümumi prinsipləri və müəyyən sinif məsələlərin həlli üçün onların funksional imkanlarını
təyin edən xarakteriskaları başa düşülür. Kompüterin arxitekturası aparat və proqram vasitələri kompleksinin qurulması ilə bağlı bir çox amilləri nəzərə alan məsələləri əhatə edir. Bu amillərdən əsasları kompüterin qiyməti, tətbiq sahəsi, funksional imkanları, istismarın asanlığı hesab olunur. Kompüterin arxitekturasının əsas tərkib hissələri aşağıdakı kimi təsvir olunur. Kompüterin arxitekturası və strukturu anlayışlarını bir-birindən fərqləndirmək lazımdır. Kompüterin strukturu müəyyən səviyyədə onun konkret tərkibini ( qurğular, bloklar, qovşaqlar və s.) və onlar arasındakı əlaqələri təyin edir. Arxitektura isə kompüterin tərkib hissələrinin hansı qaydalarla qarşılıqlı əlaqələndirilməsini təyin edir. Tərkib hissələrinin təsviri isə yalnız bu qaydaların formalaşdırılması üçün tələb olunan səviyyədə verilir. Həm də əlaqələrin hamısına yox, əsasən bu vasitələrdən istifadə olunması üçün lazım olanlarına baxılır. Məsələn, istifadəçi üçün kompüterin hansı elementlərdə qurulması, əmrlərin sxem və ya proqram vasitələri yerinə yetirlməsi əhəmiyyət kəsb etmir. Əhəmiyyət kəsb edən məsələlər bunlardır: kompüterin bu və ya digər xüsusiyyətləri istifadəçiyə verilən imkanlarla necə əlaqəlidir, kompüterin tərkibinə daxil olan qurğuların xarakteriskaları bir-birilə necə əlaqələndirilir və bu xarakteriskalar kompüterin ümumi xarakteriskalarına necə təsir edir və s. Başqa sözlə, arxitektura kompüterin layihələndirilməsinin, qurulmasının və proqram təminatının ümumi problemlərini əks etdirir.
V nəsilin bəzi nümayəndələrin çıxmaqla bütün nəsil kompüterlərin arxitekturasında məşhur amerika alimi Con fon Neyman tərəfindən 40-cı illərdə təklif etdiyi prinsiplər əsas götürülür. Başqa sözlə desək indiki kompüterlər hələ ki, Neyman arxitekturası ilə qurulur. Neyman arxitektirasının əsas prinsipləri aşağıdakılardır:
1. Yaddaş – məsələhəllinin proqramını, verilənləri, aralıq və son nəticələri yadda
saxlamaq üçün kompüterin yaddaşı olmalıdır.
2. Proqram – kompüterdə informasiyanın emalı proqramların köməyilə yerinə yetirilir.
3. Ünvanlılıq – Kompüterdə bütün verilənlər – həmçinin proqram əmrləri müxtəlif ünvanlarda yerləşdirilir və emal zamanı proqramda bu verilənlərin özləri yox, ünvanları iştirak edir.
4. Avtomatizm. Proqram və verilənlər kompüterin yaddaşına daxil edildikdən sonra, maşın proqrmın ərlərini insanın müdaxiləsi olmadan avtomatik yerinə yetirir.
Yəni kompüter ardıcıl olaraq proqramın yerləşdiyi ünvanlara müraciət edir.
5. Ünvandəyişmə. Yaddaşda göstərilən ünvanlar proqramdakı təlimatlara əsasən hesablana və dəyişdirilə bilər, yəni kompüter yerinə yetirdiyi əmri özü hazırlaya bilər.
Kompüter proqramla idarə olunan avtomatdır, yəni kompüterin işləməsi üçün proqram lazımdır. Proqram bir tərəfdən kompüterin işini idarə edir, digər tərəfdən isə qoyulmuş məsələni həll edir.
Kompüter ardıcıl ünvanlanan vahid yaddaşa malik olmalıdır. Yaddaş birölçülü və xəttidir, yəni sözlər vektor şəklindədir. Həmin yaddaşda müəyyən üsulla kodlaşdırılan həm proqram, həm də verilənlər saxlanılır.
Əmrlərlə verilənlər arasında aşkar şəkildə heç bir fərq yoxdur, yəni əmrlərlə verilənlər kimi baxmaq olar və onlar üzərində əməliyyatlar aparıla bilər.
Verilənlərin təyin edilməsi aparat səviyyəsində yox, proqram səviyyəsində aparılır. Məsələn, maşın sözündəki bitlər yığımının hər hansı ədəd və ya simvollar
sətri olmasını proqram müəyyənləşdirilir.
Kompüter texnikasının inkişaf mərhələlərində Neyman arxitekturası xeyli təkmilləşdirilmiş və kompüterə qoyulan tələblərin böyük hissəsi proqram vasitələrinə istiqamətləndirilmişdir.
Əvvəllər I və II nəsil kompüterlərin aparat və proqram vasitələri bir-birindən asılı olmadan, ayrı-ayrılıqda yaradılırdı. III nəsildən (60-cı illərin sonu) başlayaraq kompüterin aparat (ingilisçə “hardware”) və proqram (“software”) vasitələri vahid bir sistem kimi layihələndirilməyə başlandı. Bununla da prinsip baxımdan yeni olan “kompüterin arxitekturası” anlayışı yarandı.
Neyman arxitekturalı hər bir kompüter iki hissədən - mərkəzi və periferiya (xarici) - ibarət olur. Mərkəzi hissə hesab-məntiq qurğusundan (HMQ), idarəetmə qurğusundan (İQ) və daxili yaddaş qurğusundan (DYQ) ibarətdir. Müasir kompüterlərdə HMQ və İQ prosessor adlanan bir qurğuda birləşdirilir. Periferiya
hissəsinə xarici yaddaş qurğuları (XYQ), daxiletmə - xaricetmə qurğuları (DXQ) və idarəetmə pultu (İP) daxildir. Köhnə kompüterlərdə (I və II nəsil) mərkəzi hissə ilə periferiya hissəsi sərt (dəyişdirilə bilməyən) sxemlə əlaqələndirilirdi. Bu isə periferiya qurğularının tərkibini və sayını istifadəçilərin tələblərinə uyğun quraşdırmağa imkan vermirdi. Müasir kompüterlərdə mərkəzi İlk EHM ABŞ-da C.Maykli və D.Ekkertin hazıladığı və 1946-cü ildə işə salınmış ENİAC kommpüteridir. Bu maşın Con Fon Neyman tərəfindən verilmiş prinsiplər əsasında qurulmuşdu Bu kompüterin məntiq elementləri elektron-qaz lampaları əsasında qurulmuşdu və saniyədə 1000 mikroəmr yerinə yetirə bilirdi. Yaddaş kimi ferrit içlikli elektromaqnit makaralardan istifadə olunurdu. Bu tip maşınlar I nəslə aiddir.
EHM-in nəsili dedikdə müxtəlif konstruktorlar tərəfindən, amma eyni elmi və texniki prinsiplər əsasında yaradılan bütün EHM tipləri və modelləri başa düşülür. Hər bir yeni nəslin yaranması əvvəlki nəsildəkindən prinsipcə fərqlənən yeni elektron elementlərinin, istehsal texnologiyasının meydana gəlməsi ilə xarakterizə olunur.