Файл: Зайцев Н.Г. Информационное и математическое обеспечение АСУП.pdf

заголовка и присвоение его всем записям, входящим в данный документ; выборку из каждой записи СН заголовка и СН соответствующей записи, а также эле­ ментов, характеризующих их взаимосвязь, например количества; формирование массива входимости и запись его во внешний накопитель.

Во втором случае элементы из заголовка, относящие­ ся также и к каждой записи, пересылают в каждую запись. Замену идентификатора записи системным но­ мером можно выполнять, а можно и не выполнять; это определяется сущностью входного массива.

Полученные записи вносятся в основной массив, по­ степенно его пополняя.

Основные массивы, образуемые по всем группам объектов, учитываемых в системе, являются основой хра­ нения данных в АСУП. Каждый основной массив содер­ жит все элементы данных, характеризующие объекты и требующиеся при решении всей совокупности задач. На­ личие основного массива обусловлено стремлением обес­ печить принцип одноразового формирования массива данных об объекте, что имеет особенное значение при внесении изменений в хранимые данные в случае изме­ нения состояния объекта.

Возможны три вида изменения массивов:

1)включение в массив новой записи;

2)исключение записи из массива;

3)изменение значений отдельных элементов в от­ дельной записи массива.

Впервом случае данные, составляющие новую запись, вводят с формы входного документа, обрабаты­ вают таким же образом, как и при формировании мас­ сива, а затем включают в основной массив. После этого необходимо внести изменения в описание измененного массива, а также провести изменения в соответствую­ щих подмассивах, организованных на базе рассматри­ ваемого основного массива. Этот вид изменения массивов позволяет поэтапно наращивать информационное содер­ жимое массивов.

Во втором случае заполняют специальную форму документа «аннулирование», в которой указывают иден­ тификатор исключаемой записи и название массива, в котором эта запись находится. По этим данным программа изменения массивов находит соответствующий массив,

66

сдвигает его на место исключаемой записи, а затем, как и в предыдущем случае, производятся изменения в под­ массивах, связанных с данным массивом.

В третьем случае в форме входного документа, соот­ ветствующего изменяемому объекту, заполняют только те графы, значения которых изменились. Обязательно указывают также идентификатор этой записи. Можно заполнять не всю форму входного документа, а спе­ циальный бланк «изменение», в котором указывается код входного документа, идентификатор записи и изме­ няемые элементы (их обозначения и значения). После ввода в машину информацию обрабатывает программа формирования массива, которая подготавливает входной массив. Однако в нем представлены только те элементы, значения которых изменились. Затем по каталогу мас­ сива (если такого не имеется, тогда сплошным просмо­ тром массива) находят запись с соответствующим иден­ тификатором, в который и заносят новые значения эле­ ментов. После этого запись заносят в массив на старое место и производят изменения в подмассивах, связанных с данным массивом.

При рассмотренной схеме занесения изменений в мас­ сиве всегда хранятся текущие значения элементов. Если необходимо фиксировать и вносимые изменения, тогда запись измененных массивов надо производить на новые участки магнитной ленты, с тем чтобы сохранялось содержимое массива как до изменения, так и после. Такой порядок внесения изменений имеет то достоинство, что позволяет восстановить содержимое массива, если в из­ менениях обнаружены ошибки. Однако при нескольких последовательных изменениях сохранять все промежу­ точные массивы нельзя и приходится ограничиваться небольшим количеством ступеней изменения, например тремя.

Все вносимые изменения фиксируют в документах, с которых осуществлялось перфорирование информации. Эти документы или соответствующие им отпечатки, получаемые при перфорировании, надо присовокупить к основному документу об объекте, сделав соответствую­ щие указания об изменениях, аналогично тому, как это делается в конструкторской документации.

Основным накопителем больших массивов в отечест­ венных вычислительных машинах являются накопители

на магнитных лентах (НМЛ). Для обеспечения эффектив­ ного использования хранимых на НМЛ данных требуется уделять особое внимание операциям с магнитными лентами (МЛ), включая подготовку и организацию их хранения вне машины, заправку в лентопротяжные меха­ низмы (ЛПМ), а также дублирование данных, перепись их на лентах и т. п.

Подготовка ленты к использованию должна произво­ диться заблаговременно в период наименьшей загрузки машины и заключается в выполнении всех операций, которые позволяют начать ее использовать.

Для хранения информации вне машины необходимо обеспечить: подготовку бобин с резервными лентами; ведение учета хранимых лент в специальных журналах; размещение лент в специальных местах, приспособлен­ ных для хранения (кондиционеры, шкафы с герметиза­ цией и т. п.).

Работа с лентой включает следующие операции: установку бобин с МЛ на ЛПМ и регистрацию установки в памяти ЦВМ (в программе обращения с лентами); оперативную работу с данными, находящимися в НМЛ; снятие бобин с ЛПМ. Помимо использования данных, хранимых в НМЛ, соответствующие программы обра­ ботки данных выполняют также операции, связанные с обеспечением надежности хранения данных, в частности дублирование. Для этой цели должна быть предусмот­ рена специальная программа перезаписи информации

сленты на другую ленту.

Всвязи с тем, что как срок службы лент, так и вре­ мя бессбойной работы машины являются ограниченны­ ми, необходимо предусмотреть и регламентировать реа­ гирование персонала при сбоях, происходящих при выполнении операций с лентами.

Выделение и подготовку МЛ для вновь формируе­ мого массива или же перезапись старого выполняет персонал машины по заявке лица, ответственного за формирование массива. Эта операция должна регистри­ роваться в журнале учета магнитных лент. Кроме того, в этом же журнале необходимо вести алфавитный каталог массивов с указанием номеров бобин, на кото­ рых массив расположен, и порядковый указатель бобин с наименованием массива, размещенного на бобине. Допускается выделение участков магнитной ленты на

68

Глава 111

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1. ЗАДАЧИ И ПРОБЛЕМЫ МО

Сложность и трудоемкость программирования определя­ ются характером (технологией) программирования и объемом (мощностью) расчетно-логической обработки данных в задачах управления.

Характер программирования обусловлен технической структурой вычислительных машин, которая определяет особенности программирования:

элементарность отдельных команд; как правило выпол­ няется одно простейшее арифметическое или логическое действие над двумя числами;

несоответствие форм представления команд в про­ граммах с выражением этого же действия в письменной форме.

Таким образом, программа любой производственно­ экономической задачи управления выражается длинным рядом команд (обычно несколько тысяч), написанных в специальной символике. Написать такую программу и сложно, и трудоемко. Однако еще труднее найти в про­ грамме все ошибки, без которых написать программу практически невозможно.

Если учесть, что при управлении предприятием приходится решать несколько сотен различных по характеру задач и что объем программ при этом дости­ гает нескольких миллионов команд, становится ясным, какое внимание необходимо уделять математическо­ му обеспечению (МО). Недаром стоимость его раз­ работки превышает стоимость самой вычислительной техники.

Разрешение этих трудностей программирования идет, в первую очередь, по пути создания программирующих языков. Надо сказать, что проблему написания программ

70

в форме, принятой в письменности, программирующие языки разрешили в достаточной степени. Однако запись действий и в программирующих языках выполняется практически на элементарном уровне, так что в этом отношении языки превосходят машинные команды не намного.

Перевод программ с программирующих языков в машинные команды осуществляется трансляторами. Раз­ работка трансляторов, следовательно, связана с обеспе­ чением технологии программирования.

Большой объем программного аппарата ставит задачу создания программ обслуживания, позволяющих опе­ рировать с программами, хранить и корректировать их, пополнять фонд программ. Одной из задач при этом является отладка программ, предназначенная для обна­ ружения и исправления ошибок, допущенных в процессе программирования. Необходимость выполнения таких операций влечет за собой разработку обслуживающих программ и программ отладки.

Наконец, еще одной задачей, связанной с самим про­ граммным аппаратом, является функционирование про­ грамм во времени. Эта задача сопряжена с работой тех­ нических устройств и решается посредством создания программ диспетчирования.

Итак, одним из направлений в разработке математи­ ческого обеспечения является разработка средств, свя­ занных с технологией самого программирования. Это так называемое базовое (или машинное) математическое обеспечение, которое разрабатывается в рамках созда­ ния того или иного образца машины.

Расчетно-логическая обработка данных в задачах управления ставит задачу увеличения расчетно-логиче­ ской мощности отдельных операций. Это достигается введением укрупненных операций или процедур, исполь­ зуемых при программировании задач в виде готовых блоков-подпрограмм.

Мощность процедур должна быть различной: от сравнительно элементарных операций до обработки дан­ ных, составляющей крупную самостоятельную задачу. Такой набор процедур позволяет использовать в каждом конкретном случае или имеющуюся типовую процедуру, или же скомбинировать ее из более мелких процедур. Здесь уместна аналогия с изготовлением промышленных

71

изделий из унифицированных деталей, узлов, сборок, блоков. Естественно, что с увеличением мощности процедуры становятся все более и более специализиро­ ванными. Поэтому разработка процедур всегда ориенти­ рована на определенную область применения, в частности на решение управления в АСУП.

Набор процедур реализуют в форме библиотеки стан­ дартных подпрограмм и типовых программ. Разработка ее является основным направлением в разработке мате­ матического обеспечения для определенного примене­ ния— системного математического обеспечения. Разу­ меется, что создание библиотеки осуществляется на базе и по правилам, принятым в машинном математическом обеспечении (все-таки это процесс программирования). Однако ее сущность и цели определяются характером решаемых задач в АСУП, при этом объем и сложность библиотеки могут существенно превосходить машинное математическое обеспечение.

Усложняется также задача обеспечения функцио­ нирования системы во времени. Помимо управления работой технических и программных средств системы, должно осуществляться решение задач управления в последовательности и ритме, определяемом производ­ ственно-хозяйственной деятельностью предприятия. Для этой цели разрабатывается системная диспетчерская программа.

Анализ задач управления показывает, что подавляю­ щее большинство их можно представить в виде той или иной комбинации укрупненных стандартных процедур. Такой вывод вытекает из следующих положений:

большинство задач управления заключается в обра­ ботке данных, отображающих состояние и ход производ­ ства, с целью выдачи обобщенных и сводных показа­ телей;

система ведения документации, особенно с точки зре­ ния форматов документов, является одинаковой для всех предприятий;

задачи организационно-экономического управления определяются общими законами управления и за неболь­ шим исключением для всех предприятий являются оди­ наковыми;

в зависимости от специализации предприятий воз­ можно создание обобщенных моделей управления произ­

72

водством, для реализации которых создаются соответст­ вующие типовые программы управления производством;

большой объем задач справочного характера. Обработка данных выполняется типовыми процеду­

рами, общность которых обусловлена следующими фак­ торами: идентичность преобразования данных из формы, принятой в документации, в форму, в которой данные хранятся в машине, и наоборот; идентичность процедур оперирования с большими массивами данных, а именно, их структурализация, упорядочение, методы поиска и т. п., аналогично тому, как это делается в больших кар­ тотеках, используемых человеком.

Таким образом, в библиотеке стандартных программ АСУП необходимо наличие следующих групп стандарт­ ных процедур:

преобразование данных, представленных в документ­ ной форме, в машинную (процедуры ввода);

выполнение структурных построений и преобразова­ ний, связанных с организацией машинных массивов данных (процедуры организации структур);

обработка данных, заключающаяся в поиске и вы­ борке необходимых данных и в расчетно-логической об­ работке их, в частности определение сводных и обобщен­ ных показателей (процедуры обработки);

преобразование данных из машинной формы в доку­ ментную и вывод их на печать (процедуры вывода).

Наряду с этими процедурами запрограммированы типовые процедуры обработки производственно-экономи­ ческой информации, определяемые задачами управления:

расчет количественного состава объектов в задачах технической подготовки производства, материально-тех­ нического снабжения и технико-экономического плани­ рования;

подготовка различных группировок в задачах мате­ риально-технического снабжения и технико-экономиче­ ского планирования;

расчет небаланса в задачах планирования и учета; подготовка сводных и обобщенных показателей в

задачах учета и отчетности; выдача справок в информационно-справочной службе.

Характерной особенностью программирования стан­ дартных процедур является то, что каждая группа содержит процедуры различной мощности, объединяемые

73