Читать книгу Digital Book. Книга вторая - Вячеслав Благирев - Страница 3

Итак, давайте разберем из чего состоит любая технология и попробуем построить дерево технологий или пирамиду. Пирамида мне больше нравится, сразу же ассоциация с всевидящим оком, скрытыми знаниями и т.д.

Давайте посмотрим на этот рисунок. Будем читать его справа налево. Каждая технология управляет ресурсами, сама напрямую или через другую технологию. Что такое ресурсы? возьмем ваш обычный телефон, в нем есть память, где хранятся данные, и процессор, который производит вычисления, например что-то складывает или вычитает. Фактически ваш телефон, это маленький компьютер. Если мы возьмем любое устройство, то оно плюс / минус одинаковое:

1. Есть память, для хранения данных

2. Есть процессор для выполнения всяких команд

3. Есть интерфейсы ввода и вывода, чтобы принимать команды и показывать результат их выполнения.

Вот так все просто:). Так работает элементарная машина, робот и т.д. Все остальное это бантики. Получается технология, по сути, дает команды процессору, обработать какие-то данные и результат куда-то вывести. Играете вы в игру, или пишите диссертацию, вы всегда посылаете команды по обработке данных. Даже сейчас набирая этот текст в google docs, я посылаю команды на сервере google docs, чтобы он сохранил этот текст для вас. Все было бы еще проще, если бы можно было бы машине сказать на человеческом языке, чтобы она выполнила команду. Но, к сожалению, она не понимает человеческий язык, а понимает, только специальный машинный язык. Почему так? потому что внутри любая машина состоит из транзисторов и диодов, по которым идут электрические сигналы. Вспоминаем уроки физики в школе:). Транзистор – это просто полупроводниковый радиоэлемент, который нужен для управления током в сети. Такие элементы могут пропускать ток, могут сохранять в себе заряд, а когда их много, то все вместе они могут генерить много интересных значений. Я помню, как на уроке физике в университете мы собрали генератор случайных чисел из транзисторов, кажется их было 9 или 10. Тогда я понял, что все “случайное” оказывается совсем не случайным, а просто запрограммированной логикой. Вы просто подаете напряжение (1) или выключаете его (0), и тем самым управляете логикой через череду значений, которые принимает транзисторы. Отсюда привязка к бинарной логике, тем самым ноликам и единицам, с помощью, которых кодируются сигналы в машинах. Потому что эти сигналы, по сути, означают подать напряжение или его выключить.

Сейчас любая такая логика в машине настраивается с помощью транзисторов. В современном процессоре их (транзисторов) миллиарды или триллионы, для сравнения в первом процессоре Intel было 2300 транзисторов, и если с помощью десятка можно было сделать генератор случайных чисел, то что же можно было бы сделать с двумя тысячами. Сейчас Intel увеличила плотность транзисторов в процессоре, усложнив его архитектуру.

Как вы понимаете, что процессору нужно очень быстро давать команды, и чем быстрее команды даются, тем больший потенциал и скорость он показывает, чтобы переключать все эти транзисторы. Это свойство процессора называется тактовая частота. Чем она выше, чем больше циклов работы выполняет ваш процессор. В одном тактовом цикле обычно выполняется 1 простейшая команда. Например, процессор с тактовой частотой 3,2 Ггц выполняет 3,2 млрд циклов в секунду. Вот такая мощь может быть внутри вашего ноутбука или тлфа. Если процессор на вход понимает только команды в виде 0 и 1, то как ему их давать?

Для этого появился специальный инструмент и язык Assembler, который переводил программу в машинный язык. Он кодирует все сигналы в 0 и 1, чтобы ваша машина могла понять, чего вы от нее хотите. Раньше все программы писались на assembler’e. У каждого процессора свой диалект assembler’a, как у жителей разных стран. Программа написанная на assembler’e для одного процессора совершенно не совместима с другим процессором, потому что у него как вы понимаете другое количество транзисторов. Поэтому она не будет просто работать или запускаться. Это, кстати, и означает совместимость программ, когда ваши итишники говорят, вам что эта версия несовместима с версией вашего оборудования и нужно потратить тонну денег на миграцию, то это означает, что программа на ваших процессорах просто не запуститься и нужно ее фактически переписать. Все это было круто, но оказалось, что писать на ассемблере очень сложно, хотя и эффективно. Вы можете напрямую управлять памятью вашего устройства, порядком обработки команд и т.д.

Вот, например, код, который выполняет простую задачу – складывает 2 числа и если значение равно 0, то выводит на экран сообщение. Как вы видите, тут не одна строчка и все довольно непонятно, больше напоминает какой-то марсианский язык. Даже не каждый итишник сможет разобраться, что тут написано. Поэтому программисты пошли дальше и придумал языки высокого уровня. Они так и называются, Языки Высокого Уровня.