Klubera

Od roku 1983 se zajímám o „digitální informační techniku“. Nepoužil jsem zde výraz „počítač“, protože je to výraz velice nešťastný, a který je příčinou mnohých nedorozumění. Ale k tomu se ještě vrátím.

Třebaže jsem v důchodu, ještě pracuji jako překladatel příruček pro obsluhu, programování a údržbu numericky řízených kovoobráběcích strojů, a to z angličtiny a němčiny, dovážených do naší republiky z různých zemí světa.

To by bylo prozatím vše. 0:27 10.12.2008 Klubera

Řízení počítače

Pod pojmem řízení počítače se obvykle rozumí způsob, jakým se počítači udělují příkazy (instrukce apod.). Na začátku je vždy nějaký projekt, nebo alespoň představa, co by počítač měl dělat. Teprve pak je možno vytvořit schéma postupu řešení zmíněného projektu, kde se pro toto řešení používá výraz programování. Jde o činnost všeobecně známou z praktického hlediska, každý z nás již ve svém životě něco programoval, jen se pro tuto činnost používají jiné názvy. Je možno použít výraz plánování, trasování, vytyčování, postup atp., když se jedná o činnosti, které vykonáváme občas a jsou pro nás nové. Ale i běžné a často opakované činnosti, které vykonáváme automaticky naučenými, stereotypními pohyby, že si jejich průběh vůbec neuvědomujeme v detailech, se musíme zpočátku učit provádět.

Když například stoupáme po schodech, nevědomky odměříme výšku prvního schodu, a pak již zvedáme nohy do patříčné výšky automaticky. Kdybychom naopak zvedání nohou sledovali, budeme možná o tyto schody brkat. Každý má možnost si to vyzkoušet, ale raději opatrně. Je proto lepší naučit se využívat vrozený automatizmus, za který je odpovědná naše extrapyramidální nervová soustava. Takže při zmíněné chůzi můžeme ještě pozorovat okolí, nebo hovořit s jinými lidmi. Konečně, i při chůzi po rovině postupujeme automaticky, jak jsme se tomu naučili jako děti, a pak již postupujeme, aniž bychom mysleli na podrobnosti chůze. Nejinak musejí postupovat sportovci, jejichž s naprostou jistotou dosahované výkony obdivujeme, aniž bychom si uvědomovali bezpočet hodin strávených jejich tréninkem.

Při vypracovávání nějakého programu pro počítač je situace obdobná. Také se zde vyskytují činnosti které je možno zautomatizovat. Ale napřed musí být řádně promyšleny a rozloženy do nejmenších detailů, abychom je poté mohli realizovat ve správném pořadí a správnými nástroji třeba i automaticky. Vyskytují se ale také činnosti svěřované počítači ve své podstatě jednodušší a udělované počítači třeba i jednotlivě. I pro tyto jednoduché činnosti, stejně jako pro složité potřebujeme příkazy kterým počítač rozumí, ale liší se od lidských dorozumívacích prostředků. Sice jsou již prováděny pokusy s řízením počítačů pomocí lidského hlasu, prozatím však dosavadní výsledky neumožnily masové rozšíření této vymoženosti.

Výše zmíněné příkazy je tedy možno používat jednotlivě, anebo řazeně do souvislých sekvencí. Způsob používání těchto příkazů při užívání počítače může být různý. Je k tomu možno použít klávesnici počítače, nebo i myš, případně prostředky dálkového ovládání. Nejefektivnější je řazení příkazů do souvislého sledu, kterým je výše zmíněný program. Takový program může být po sestavení předkládán počítači prostřednictvím různých datových medií, na které je ovšem nutno (v podobě fyzikálních záznamů) program napřed uložit. Jsou však také programy, které jsou trvale uloženy v počítači, a to na tzv. harddisku, nebo v tzv. externích zařízeních. Ať tak či onak, aby počítač i při automatickém chodu počítače splňoval podmínky pro svobodné rozhodování uživatele či operátora počítače při jeho programování a řízení, je třeba tyto podmínky umožnit.

V první řadě bylo počítačovými vědci třeba vyřešit jak rozšíření možné palety různorodosti a variability příkazů, tak i předkládání jednotlivých příkazů či instrukcí umístěných do programu počítači tak, aby bylo zajištěno jejich pořadí vyhledání, a tím i realizace dle momentální potřeby. A to nejen sekvenčně od začátku do konce programu, ale i napřeskáčku, v různých cyklech, nebo ve zpětném pořadí. Tyto, i jiné snahy ovlivnily vývoj a způsob řízení počítačů. Vznikly tak například počítače dvojího typu. Rozdíl mezi oběma typy je dán použitím nebo nepoužitím tzv. procesoru. Zatímco u počítače bez procesoru začíná další příkaz (krok) návazně na příkaz (krok) předchozí, a jednotlivé kroky mohou mít různý časový interval, počítač s procesorem, řídí přísun a zpracovávání příkazů (kroků) stále stejnou rychlostí, o stejně dlouhých (taktovací jednotkou a poté procesorem přidělovaných) intervalech, taktech.

Rozdíl mezi počítačem bez procesoru a s procesorem se, alespoň zpočátku projevoval ještě v jiné vlastnosti. Tou je druh zpracovávaných dat. Zatímco počítač bez procesoru mohl zpočátku zpracovávat pouze číselná data – numerická (což platí dosud například u kalkulaček apod.) a až později (s rozvojem čtecích a rozpoznávacích zařízení) i data písmenná - alfabetická. Později zavedený počítač s procesorem a zejména používající bitové vstupní a výstupní signály, již taková omezení neměl a mohl navíc možnou paletu různorodosti a variability příkazů dosud nebývalou měrou rozšířit. Nebude od věci zde vzpomenout letitý, a dosud přežívající historický omyl, že se zmíněné bitové, tedy dvoustavové (binární) vstupně/výstupní signály, používané pro řízení počítače, zakládají na dvojkové číselné soustavě místních hodnot. Omyl proto, že by to nebylo možné ani technicky, a pokud by to snad možné bylo, pak by toto nebylo ani strategicky racionální.

K tomuto nedorozumění došlo zřejmě v důsledku zavádějícího názvu „počítač“ a chybného výkladu slova „binární“ jako dvojkový, a odtud dvojková, tedy číselná, soustava. Dále k tomuto nedorozumění podstatnou měrou přispělo i někdy používané označování vstupně / výstupních dvojstavových (neaktivujících a aktivujících) signálů pomocí znaků „0“ a „1“, tento zmatek dovršilo. Ale představa, že by se takovou číselnou soustavou vypočítané výsledky, které jsou vždy vícemístné, mohly předkládat procesoru počítače, odporuje technické možnosti. Protože takový procesor dokáže zpracovávat pouze znaky v atomární podobě, tedy jednomístné. A to proto, že jde prakticky (konkrétně v případě CPU) o monoprocesorovou jednotku, a tedy s jediným, samostatně pracujícím snímačem dvojstavových signálů – „bitů“, odpočítávaných tzv. čítačem po sekvencích – „bytech“, v počtu 8, 16, 32, a více bitů. Jednotlivé byty (pozor na písmeno „y“ po „b) jsou pak v podstatě jednotlivými příkazy. A v nich obsažené, jednotlivé dvoustavové bity jsou do programátorem určených kombinací sestavovány, a nikoli vypočítávány.

Další záležitostí jsou obsahy zmíněných příkazů. Tato otázka je velice složitá, protože souvisí s použitým programovacím jazykem. Avšak obecně řečeno, předně nejde o čísla, ale o alfabetické znaky. A jejich flexibilně, a na základě naprosto svobodného, ale současně odpovědného tvůrčího rozhodování a potřeb systémového pracovníka či operátora (nerozhoduje na jaké úrovni) volitelně sestavované kombinace algoritmů a číselných údajů pro řízení počítače. Nikoli tedy o čísla vypočítávaná (snad proto že se ta věc jmenuje počítač?) a prakticky sešňerovávaná nějakou svěrací kazajkou, třebaže matematickou, například formou číselných soustav na bázi místních hodnot, čímž by se tato čísla v konečném důsledku stala strnulou, prakticky nepoužitelnou a navíc demagogicko-diktátorskou fikcí.

Poněkud jiná situace může být u zpracovávání statistických a podobných tabulek, kde by nějaké výpočty příkazů, nebo podkladů pro řízení počítače v úvahu snad přijít mohly. Takovou úvahu podporuje architektura počítače bez procesoru, u které jsou číselná data zadávaná / ukládána jakožto vstupy do číslovaných paměťových registrů, určenými operandy zpracovávána a výstupem jsou výsledky opět v číselných datech, o maximální velikosti rovnající se jejich úložné kapacitě paměťových registrů. V jednotlivých příkazech takového počítače, pokud je uzpůsoben pro automatický provoz, jsou proto obsaženy jednak čísla buněk (číselných) pamě’tových registrů a jednak operandy požadovaných algoritmů výpočtů. Pokud je z takových příkazů sestaven program, pak ten může navíc obsahovat podmíněné skoky, příkazy pro větvení, nebo zastavení běhu programu pro zadání dalších dat a jiné příkazy, podle druhu takového počítače. --Klubera 4. 2. 2009, 13:39 (UTC)