Od algoritmu k procesoru

Od algoritmu k procesoru

Program, který napíšeme například v jazyce C, procesor přímo nevykonává.

Tvým úkolem je vytvořit jednostránkovou přehlednou mapu, která ukáže cestu od návrhu řešení problému až ke strojovým instrukcím vykonávaným procesorem.

Výsledek musí být srozumitelný i člověku, který dané téma ještě dobře nezná.

1. Vyber problém

Vyber si jeden z následujících problémů:

A – Součet dvou čísel

Program získá dvě čísla a vypočítá jejich součet.

B – Větší ze dvou čísel

Program získá dvě čísla, porovná je a určí větší hodnotu.

C – Obsah obdélníku

Program získá délky dvou stran a vypočítá obsah obdélníku.

Vybraný problém budeš používat v celé práci.

2. Navrhni algoritmus

Nejdříve popiš řešení vybraného problému jako 3–5 krátkých kroků.

Algoritmus může být zapsán:

• běžným jazykem,

• nebo jednoduchým pseudokódem.

V této části ještě nepoužívej programovací jazyk C.

3. Vytvoř zdrojový kód

Napiš krátký program nebo funkci v jazyce:

C

Kód musí řešit stejný problém jako tvůj algoritmus.

Algoritmus a zdrojový kód si tedy musí obsahově odpovídat.

4. Vytvoř hlavní cestu programu

Do své mapy vytvoř pomocí boxů a šipek tento tok:

ALGORITMUS → ZDROJOVÝ KÓD → PŘEKLADAČ / TOOLCHAIN → SPUSTITELNÝ PROGRAM → STROJOVÉ INSTRUKCE → PROCESOR

Jednotlivé části jasně vizuálně odděl.

Tok musí být možné jednoduše sledovat:

• zleva doprava,

• nebo shora dolů.

5. Vysvětli jednotlivé přechody

Ke každé hlavní šipce napiš jednu krátkou větu, která vysvětluje, co se mezi dvěma kroky děje.

Nestačí například pouze:

Zdrojový kód → Překladač

Musíš stručně vysvětlit, co se se zdrojovým kódem v tomto kroku děje.

Nepopisuj pouze význam jednotlivých boxů. Zaměř se hlavně na změnu mezi nimi.

6. Doplň dva další pojmy

Vyber alespoň dva z následujících pojmů:

• linker

• objektový kód

• loader

• assemblerový zápis

Přidej je do mapy jako menší poznámky.

U každého napiš maximálně jednu krátkou větu, která vysvětluje, jak do celého procesu zapadá.

7. Procesor a zdrojový kód

Do mapy přidej vlastní krátkou odpověď na otázku:

Proč procesor nemůže přímo vykonávat zdrojový kód napsaný v jazyce C?

Odpověz přibližně 1–2 větami.

8. Architektura procesoru

Do mapy přidej krátkou poznámku, že výsledný strojový kód může záviset na cílové architektuře procesoru.

Uveď například:

x86-64

a

ARM64

Stručně vysvětli, proč nemusí mít stejný program pro obě architektury stejné strojové instrukce.

Jak má výsledek vypadat

Vytvoř jednu stránku nebo jeden snímek.

Doporučený nástroj:

PowerPoint

Můžeš použít také Word, pokud se celý výsledek skutečně vejde na jednu přehlednou stránku.

Používej:

• boxy,

• šipky,

• krátké texty,

• jasnou vizuální hierarchii.

Výsledek musí být čitelný na běžném monitoru bez nutnosti výrazného přibližování.

Nekopíruj hotový diagram z internetu. Vytvoř vlastní uspořádání. 

Kontrola před odevzdáním

Před odevzdáním zkontroluj, že:

• máš právě jednu stránku nebo jeden snímek,

• algoritmus obsahuje 3–5 kroků,

• algoritmus a C kód řeší stejný problém,

• obsahuješ všechny hlavní části od algoritmu až k procesoru,

• mezi hlavními částmi jsou logické šipky,

• každá hlavní šipka obsahuje krátké vysvětlení,

• použil jsi alespoň dva doplňkové pojmy,

• odpověděl jsi, proč procesor přímo nevykonává zdrojový kód v C,

• zmínil jsi závislost strojového kódu na architektuře,

• nezaměňuješ zdrojový kód, assemblerový zápis a strojový kód,

• práce je přehledná a čitelná. 

Odevzdání:

Odevzdej editovatelný zdrojový soubor.

Preferovaný formát:

PPTX

případně:

DOCX

Název souboru:

ITE3_INF_H02_Prijmeni_Jmeno.pptx

nebo:

ITE3_INF_H02_Prijmeni_Jmeno.docx

Pokud vytvoříš práci v PowerPointu, musí obsahovat přesně jeden snímek.

Pokud vytvoříš práci ve Wordu, musí se celý výsledek vejít na jednu stránku.