Файл: Брага, В. В. Основы технологии машинной обработки статистической информации [учеб. пособие].pdf

Глава II

ОС Н О В Н Ы Е УСТРОЙСТВА ЭВМ

ИНЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ П Р О Г Р А М М И Р О В А Н И Я 1

§ 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

Электронная вычислительная машина —это сложное автома­ тическое устройство, состоящее из электронных элементов и логи­ ческих схем и предназначенное для выполнения арифметических и логических операций. ЭВМ отличаются от других вычислитель­ ных машин большей скоростью вычислений, гибкостью в работе, наличием запоминающего устройства, способного хранить всю предназначенную для обработки информацию и машинную про­ грамму, в соответствии с которой происходит решение задачи.

По назначению ЭВМ подразделяются на вычислительные и управляющие. Управляющие ЭВМ предназначены для автомати­ зации управления производственными процессами и применяются в основном на предприятиях с непрерывным характером произ­ водства. Для обработки экономических задач такие машины не применяются, поэтому они здесь не рассматриваются. Вычисли­ тельные ЭВМ предназначены для решения массовых информацион­ ных задач. Среди них можно выделить универсальные и специали­ зированные машины. Специализированные ЭВМ применяются для* решения какой-то определенной задачи или круга определенных задач. Универсальные ЭВМ решают широкий круг разнообразных экономических, логических и научно-технических задач в соот­ ветствии с заданной машинной программой. В системе ЦСУ СССР

используются только универсальные ЭВМ («Минск-22», «Минск32»). Они подразделяются по системам счисления, по форме пред­ ставления чисел, по производительности, по способу обработки информации, по типу команд, по организации вычислительного процесса и т. д.

Несмотря на многообразие типов и видов, ЭВМ состоит из тех же основных устройств, которые имеются почти во всех вычис­ лительных машинах: устройства ввода данных, запоминающего устройства (внутренняя и внешняя ггамять), арифметического устройства, устройства управления, устройства вывода данных.

1 В основу взяты машины «Минск-22», «Минск-32», которые наиболее широко применяются в системе ЦСУ СССР

26

Устройства ввода, вывода и внешнюю память называют внеш­ ними устройствами машины, а арифметическое устройство, устрой­ ство управления и оперативное запоминающее устройство — вычис­ лителем или процессором машины. Все устройства связаны между собой и выполняют определенные действия (р-ис. 2). Каждое устройство выполнено в виде отдельного блока, иногда ряд устройств объединены в один блок.

Прежде чем рассматривать основные устройства, приведем не­ которую аналогию в решении статистических задач на вычисли­ тельных перфорационных машинах и ЭВМ.

Isa I I

' Г s s s

Рис. 2. Блок-схема ЭВМ

Как перфорационные, так и электронные машины восприни­ мают информацию с машинных носителей. Поэтому перенос дан­ ных статистических отчетов на машинные носители и их контроль обязательны при обработке на ВПМ и ЭВМ. Если для ВПМ ис­ пользуются только перфокарты, то в качестве машинных носите­ лей для ЭВМ применяют перфокарты, перфоленты, специализиро­ ванные бланки и ряд менее распространенных носителей. Подго­ товка машинных носителей для ЭВМ осуществляется при помощи перфораторов для пробивки перфокарт, ленточных перфораторов, устройств подготовки данных на перфолентах, различных вычис­ лительных клавишных машин, агрегатирЬванных перфоприставками.

В осуществлении технологического процесса на ВПМ участвует комплекс машин. Основная машина здесь табулятор; на нем под-

27

считывают данные перфокарт и печатают сводные итоги в табли­ цах (табуляграммах). Перфокарты нужно предварительно обрабо­

ЭВМ способна выполнять комплекс операций (при обработке на ВПМ эти операции выполняются разными машинами): группи­ ровку информации, вычисление всех производных величин и свод­ ных итогов. Она также позволяет автоматизировать некоторые ручные операции, например арифметический и логический контроль входящих отчетов.

Имеются также принципиальные отличия в самой обработке информации на табуляторе и ЭВМ. При вводе перфокарт в табуля­ тор информация одновременно считывается и суммируется в счет­ чиках по какому-нибудь признаку. Так как емкость счетчиков не­ велика (во всех счетчиках табулятора ТА80 содержится 120 раз­ рядов), то в них удается подсчитывать ограниченное число пока­ зателей с различными степенями итогов. После поохождения на табуляторе группы перфокарт с одним признаком (например, ка­ кого-либо одного министерства) машина печатает итоги, накоплен­ ные в счетчиках, гасит счетчики и начинает затем подсчитывать данные другого министерства, пока весь массив перфокарт, рас­ сортированных по министерствам, не пройдет через табулятор. Таким образом, при вводе данных с перфокарт в табулятор инфор­ мация только накапливается в счетчиках, нигде предварительно не фиксируясь, так как табулятор не имеет устройств для запоми­ нания входящих данных. Поэтому, чтобы сделать новую сводку с другим группировочным признаком, например по территории, пер­ фокарты нужно снова разложить на сортировальной машине по шифру территории и затем ввести в табулятор, где счетчики те­ перь уже будут подсчитывать данные по каждой территории.

Обработка данных на ЭВМ принципиально отлична. Здесь данные статистических отчетов вводятся в ЭВМ при помощи ма­ шинных носителей только один -раз. При вводе информация считы­ вается и заносится в запоминающее устройство машины, которое состоит из отдельных ячеек, причем каждой ячейке присваивается номер. Информация в запоминающем устройстве хранится в пер­ воначальном виде во время всего процесса решения задачи и ис­ пользуется для получения всех необходимых сводных таблиц б мдшине. Иначе в ЭВМ хранятся данные всех первичных стати­ стических отчетов, а также всевозможная справочная информа­ ция, например списки наименований. В процессе решения в соот­

28

признаку, а затем составляются сводные таблицы. Формы сводных таблиц как бы задаются в памяти машины, куда поочередно поме­ щаются и накапливаются данные первичных отчетов, расположен­ ные на магнитных лентах.

Все логические и арифметические операции выполняются в арифметическом устройстве (АУ) машины. Полученные сводные таблицы и промежуточные величины также размещаются в ячей­ ках запоминающего устройства ЭВМ. Окончательные результаты обработки через арифметическое устройство попадают на устрой­ ство вывода, где они печатаются в виде таблиц (одна за другой) или фиксируются на машинных носителях (перфокартах, перфо­ лентах).

рационные машины, выполняет все действия в соответствии со схемой коммутации. Настройка коммутационных досок не так гибка, поэтому диапазон решаемых задач ограничен. ЭВМ рабо­ тает при помощи команд, которые охватывают широкий круг дей­ ствий, что позволяет решать на ЭВМ различные задачи. Решение статистической задачи на ЭВМ — выполнение ряда простых опера­ ций. Каждая операция выполняется по специальной команде. По­ следовательность выполнения команд задается человеком. Машин­ ная программа состоит из отдельных команд, общее число команд при обработке статистических задач достигает 8—10 тыс. Все опе­ рации в ЭВМ, начиная от ввода исходных данных и кончая пе­ чатью сводных таблиц, выполняются при помощи отдельных команд.

Машинная программа предварительно записывается на спе­ циальные бланки, с которых производится пробивка программы на перфокарты или -перфоленты, и вводится в запоминающее устрой­ ство ЭВМ. Она должна быть введена в ЭВМ до ввода в нее исход­

собой набор цифр. Прежде всего команда указывает, какую опера­ цию надо выполнить, например сложить, умножить, напечатать.

надо взять исходные данные и куда поместить результаты вычис­

программного управления ЭВМ. Рассмотрим назначение отдель­ ных устройств машины.

Устройства ввода данных предназначены для ввода в оператив­ ное запоминающее устройство машины программы вычислений и

29