Цикл команд в ЦП: как работают выборка, декодирование и выполнение

Цикл команд в ЦП: как работают выборка, декодирование и выполнение

Что ЦП выполняет инструкции программы, находящейся в памяти. Но знаете ли вы, что все они следуют одним и тем же общим правилам? Все они следуют одному и тому же командному циклу, который разделен на три отдельных этапа, называемых «выборка», «декодирование» и «выполнение», которые переводятся как выборка, декодирование и выполнение. Мы объясняем, как работают эти этапы и как они организованы.

Чтобы упростить и сделать концепции, описанные в этой статье, более понятными, мы решили описать чрезвычайно простой процессор для текущего времени, поэтому в этой статье вы увидите объяснение того, что такое циклы команд в обобщенном виде, который можно применить. от первых 8-битных процессоров до самых сложных, доступных сегодня

Цикл for

Часто цикл for называют циклом со счетчиком. Этот цикл используется, когда число повторений не связано с тем, что происходит в теле цикла. Т.е. количество повторений может быть вычислено заранее (хотя оно не вычисляется).

В заголовке цикла указываются два значения. Первое значение присваивается так называемой переменной-счетчику, от этого значения начинается отсчет количества итераций (повторений). Отсчет идет всегда с шагом равным единице. Второе значение указывает, при каком значении счетчика цикл должен остановиться. Другими словами, количество итераций цикла определяется разностью между вторым и первым значением плюс единица. В Pascal тело цикла не должно содержать выражений, изменяющих счетчик.

Цикл for существует в двух формах:

Счетчик – это переменная любого из перечисляемых типов (целого, булевого, символьного, диапазонного, перечисления). Начальные и конечные значения могут быть представлены не только значениями, но и выражениями, возвращающими совместимые с типом счетчика типы данных. Если между начальным и конечным выражением указано служебное слово to, то на каждом шаге цикла значение параметра будет увеличиваться на единицу. Если же указано downto, то значение параметра будет уменьшаться на единицу.

Количество итераций цикла for известно именно до его выполнения, но не до выполнения всей программы. Так в примере ниже, количество выполнений цикла определяется пользователем. Значение присваивается переменной, а затем используется в заголовке цикла. Но когда оно используется, циклу уже точно известно, сколько раз надо выполниться.

Цикл с постусловием do. while

Общая форма записи

Цикл do. while — это цикл с постусловием, где истинность выражения, проверяющего Условие проверяется после выполнения Блока Операций , заключенного в фигурные скобки. Тело цикла выполняется до тех пор, пока выражение, проверяющее Условие , не станет ложным, то есть тело цикла с постусловием выполнится хотя бы один раз.

Использовать цикл do. while лучше в тех случаях, когда должна быть выполнена хотя бы одна итерация, либо когда инициализация объектов, участвующих в проверке условия, происходит внутри тела цикла.

Пример на Си . Проверка, что пользователь ввел число от 0 до 10

Результат выполнения:

Для того, чтобы процесс поспевал за потребительским спросом, время цикла должно быть меньше времени такта.

В этом случае на производство единицы продукции требуется меньше времени, чем необходимо для возникновения спроса.

Если мы успеваем производить изделия со скоростью 37,5 секунд, а спрос у нас требует выпуска изделий со скоростью 50 секунд, значит мы успеваем.

Объясню, чем отличается время цикла станка и время цикла операции.

Если одна и та же операция выполняется несколькими одинаковыми станками или несколькими операторами (когда это делается вручную), то время цикла операции рассчитывается по следующей формуле: время цикла станка или оператора разделить на количество станков или операторов.

Поясню на примере.

Время цикла станка составляет 1 минута 15 секунд, т.е. 75 секунд. Параллельно данную операцию выполняют два станка. В данном случае время цикла операции составляет (75 секунд делим на 2 станка) 37,5 секунд. Это означает, что с данной операции каждые 37,5 секунд выходит одно готовое изделие. Тем не менее, с одного отдельного станка такое изделие выходит только через каждые 75 секунд. Этим отличается время цикла станка и время цикла операции.

Если время такта в данном примере равно 50 секундам, то для удовлетворения спроса нужно установить два станка. Тогда мы будем успевать. Если время такта меньше 37,5 секунд, то нужно добавить еще один или может быть несколько станков.

Цикл с параметром — Цикл for C#

Может использоваться в ситуациях, когда до входа в цикл известно количество итераций (повторений цикла). Имеет следующий вид:

1. Инициализация — установка начальных параметров счетчика;
2. Условие — условие выхода из цикла, как только оно вернет ложь — произойдет выход из цикла;
3. Порядок выполнения — команда увеличения счетчика.

Действия, выполняемые циклически, называются телом цикла. Рассмотрим наиболее общий пример: поиск факториала числа. Факториал числа вычисляется по формуле:

Как вы видите, мы заранее знаем, сколько раз должно повториться тело цикла, потому можем использовать счетчик.

Итак, пользователь вводит любое число. После чего, мы вычисляем факториал по вышеуказанной формуле. Начальное значение факториала необходимо установить в единицу. Цикл начинаем с двойки и повторяем до тех пор, пока счетчик меньше или равен введенному пользователем значению. Если использовать оператор «меньше», мы потеряем умножение на старшее число при вычислении факториала. Порядок выполнения указан как i++, это значит, что на каждой итерации цикла счетчик i увеличивается на единицу. В виде порядка управления может выступать и более сложная математическая формула.

Операционный и Финансовый Цикл: зачем и как считать

Текущая деятельность компании ежедневно связана с превращением активов из одних форм в другие: материалы превращаются в незавершенное производство, которое становится готовой продукцией; готовая продукция отгружается и преобразуется в дебиторскую задолженность, которая в конце-концов возвращается в виде денежных средств от покупателей.

На это требуются деньги. Сегодня я расскажу, как посчитать, сколько денежных средств необходимо для обеспечения процессов и оценить какое количество оборотных средств, возможно, придется дополнительно внести в бизнес.

Что такое операционный цикл

Операционный цикл – это период времени (количество дней) с момента поступления сырья и материалов на склад до момента получения оплаты за реализованную продукцию (либо отгрузки, если предприятие работает по предоплате).

Чем короче операционный цикл, тем большее количество раз мы сможем обернуть наши активы, и тем больше сможем заработать прибыли. Ведь каждый оборот активов приносит результат в виде прибыли отчетного периода.

Напомню формулу Дюпона:

Как посчитать длительность операционного цикла

Активы состоят из материалов, готовой продукции, дебиторской задолженности. По каждому этому активу необходимо определить длительность периода.

Важно: Когда рассчитываем показатели оборачиваемости учитываем сопоставимые показатели.

Например:

Если рассчитываем оборачиваемость за 2016 год: то то выручку и себестоимость реализованной продукции берем из отчета о доходах и расходах за 2016, а средние остатки, например, материалов вычисляем из баланса как:

Средние остатки материалов = (Остаток Материалов на начало 2016 + Остаток Материалов на конец 2016)/2

Срок оборачиваемости в днях = 365 / Оборачиваемость

Операционный Цикл = Период Оборота Запасов + Период оборота НЗП + Период оборота ГП + Период оборота Дебиторской Задолженности

Операционный Цикл показывает сколько дней необходимо с момента покупки запасов до момента получения денег за отгруженную продукцию. Не менее важным показателем является продолжительность финансового цикла.

Что такое финансовый цикл

Финансовый (денежный цикл) показывает, сколько дней из операционного цикла должно быть профинансировано собственным капиталом.

Для его расчета необходимо рассчитать оборачиваемость кредиторской задолженности.

Среднюю отсрочку, которую предоставляют нам наши поставщики, то есть через какой промежуток времени мы оплачиваем выставленные счета, показывает нам период оборачиваемости кредиторской задолженности:

Посчитаем количество дней, которое должно быть профинансировано с помощью Собственного Капитала, либо с помощью привлечения дополнительного Заемного Капитала (собственно это и есть финансовый цикл):

Чем длиннее Финансовый Цикл, тем больше средств требуется для финансирования деятельности предприятия.

Увеличение Финансового Цикла свидетельствует о том, что у компании возникают проблемы с оборачиваемостью товаров, или с возвратом дебиторской задолженности.

Как посчитать Финансовый Цикл в деньгах

Итак, финансовый цикл это разница в днях между тем сколько нам времени надо, чтобы получить деньги от покупателей и тем, сколько времени готовы терпеть наши поставщики в ожидании платежей. Разница между этими периодами – этот тот отрезок времени, который требует дополнительного финансирования.

Дополнительное финансирование – может быть в виде привлечения средств собственника или получения банковского (заемного) финансирования. Привлечение средств собственника – это в том числе прибыль, которая остается в распоряжении предприятия. При привлечении заемного финансирования следует следить за показателями финансовой устойчивости, и не допускать превышение величины заемного капитала над собственным более чем в 2 раза.

Чтобы перевести Финансовый Цикл в деньги надо взять Отчет о Доходах и Расходах, который вы использовали при расчете показателей оборачиваемости. Из него берем сумму всех расходов за период. В неё входит в том числе и стоимость реализованного товара, и величина расходов на оплату труда, и сумма управленческих и коммерческих расходов – в общем все расходы, которые вы вычитаете из Выручки.

И тогда количество оборотных средств (кроме кредиторской задолженности поставщиков), которое требуется внести в бизнес считаем так:

Подведем итог

На любую деятельность компании необходимы денежные средства и собственник должен понимать, хватит ли ему собственного капитала или возникнет необходимость привлекать заемный капитал. А если так, то в каком количестве и на какой период.

• Напрямую на прибыль влияет длительность операционного цикла – чем он короче, тем лучше, тем выше прибыль.
• Финансовый цикл по возможности должен быть как можно короче – так вам придется привлекать меньше дополнительных средств.
• Привлекая заемный капитал следител за показателями финансовой устойчивости.

Если статья была полезна, поделитесь ей с друзьями. Пишите в комментариях свои вопросы, если они есть.

Регистрируйтесь на авторский семинар Ирины Екимовских для собственников и руководителей «Деньги в бизнесе: приумножить и сохранить» 9-10 сентября в Екатеринбурге и получите чёткий план действий и решений от финансового эксперта с опытом 20+ лет.

Защитить кубит от ошибок

На мой взгляд и для физиков вообще, самое интересное применение квантового компьютера — это возможность моделировать системы, которые экспериментально очень тяжело изучать. В частности, в области высоких энергий. Другой пример — высокотемпературные сверхпроводники. Теоретики за тридцать лет пока не сумели понять, как они устроены. А если смоделировать их на квантовом компьютере, то, возможно, что-то прояснится.

В прессе появилось много статей про успехи в области квантовых вычислений. Прогресс действительно есть, но радоваться рано. Чтобы сделать настоящий квантовый компьютер, потребуется много времени. 53 кубита — это только начало. Дело не только в количестве. Кубиты пока не защищены от ошибок, поэтому с ними нельзя производить длинные вычисления.

В принципе, защиту можно реализовать при помощи квантовых кодов, исправляющих ошибки. А моя работа, начиная с 1997 года и на протяжении последующих десять лет, сводилась к поиску способа защиты квантовых состояний при помощи топологии. Некоторые мои разработки, надеюсь, будут применены на практике. В частности, так называемые поверхностные коды будут использоваться в следующем поколении квантовых устройств. Но для создания полноценного квантового компьютера потребуются долгие годы.