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

исходных данных (буквенных и цифровых). Вся информация пред< варительно записывается на перфокарты, перфоленты, а затем вводится в ЭВМ.

Электронные машины могут иметь различные устройства ввода: с перфокарт и перфолент. В ряде случаев машины оборудуются несколькими устройствами ввода. Для ЭВМ, обрабатывающих экономическую информацию, большое значение имеет устройство

в них нетрудно вносить изменения, их можно предварительно груп­

быстродействие этих устройств повысилось с 300 до 600—700 пер­ фокарт в минуту. Ведутся работы по созданию более быстродей­

теля на работу с заданным числом дорожек. Устройства ввода с перфоленты приобретают все большее значение в связи с разви­ тием различных средств механизации первичного учета, обеспечи­ вающих пробивку данных на перфоленты, агрегатированием вы­ числительных машин с перфоприставками, использованием перфоприставки при передаче данных по каналам связи. Устройство ввода с перфолент при обработке экономических задач особенно целесообразно использовать в том случае, если перфолента полу­ чается автоматически при составлении сводных отчетов на маши­ нах, агрегатированных с перфоприставкой («Аскота-170» и др.). Изготовить перфоленту вручную очень трудно, контроль ленты сложный; поэтому вручную перфорировать перфоленты при обра­ ботке громадных массивов не всегда целесообразно. Устройства ввода с перфоленты широко используются при разработке теле­ графной статистической отчетности, когда данные передаются по

30

Считывание информации производится с помощью электромеханіі* ческих и фотоэлектрических элементов и управляется программой.

Ввод данных в ЭВМ может также производиться со считы­ вающих устройств, обеспечивающих ввод информации со специали­ зированных бумажных бланков, на которых данные записываются с соблюдением определенных правил. Так, например, к машине «Минск-32» может быть подсоединено устройство «Бланк», счи­ тывающее информацию, записанную в виде графических отметок. Это устройство использовалось при обработке материалов Все­ союзной переписи населения 1970 г. Читающее устройство «Рута-701» обеспечивает считывание с документов, на которых информация записана в виде нормализованного шрифта.

Информацию можно вводить и с магнитных лент. Обычно первичные данные сначала переносятся на перфокарты, а затем при помощи специального перезаписывающего устройства пере­ носятся на магнитные лснты. Магнитные ленты, содержащие ин­ формацию, присланную с других вычислительных центров, также являются машинным носителем для ввода информации в ЭВМ.

Информация в ЭВМ может вводиться путем набора данных вручную с пульта управления, с клавиатур пишущих машинок и телетайпов, со специальных устройств—терминалов, расположен­ ных на значительном расстоянии от машины. Ввод информации с пульта применяется крайне редко (только для внесения неболь­ ших поправок), так как им пользоваться неудобно, можно допу­ стить ошибки, которые потом трудно обнаружить. В настоящее время разработана и внедряется аппаратура сопряжения («Минск-1560» и др.) для ввода информации в ЭВМ с телеграф­ ных и телефонных каналов связи.

Запоминающее устройство (ЗУ) часто называют памятью ма­ шины. Оно служит для хранения и выдачи исходных данных, про­ межуточных и окончательных результатов, а также для хранения программы вычислений. ЗУ состоит из ячеек памяти, а ячейки в свою очередь из разрядов. Число разрядов в ячейке у различ­

в десятичной системе, то в момент ввода данных в ЭВМ по спе­ циальной программе производится перевод этих чисел из деся­ тичной системы счисления в двоичную. Для простоты можно пред­ ставить себе, что вся машина состоит из электронных элементов, каждый из которых может быть или включенным, или выключен­ ным. Технически такие элементы легко реализуются. Цифровая десятичная система имеет десять знаков (от 0 до 9), а элементы машины —два состояния; поэтому» информация в машине преобра-

31

зуется в двоичную систему, которая обозначает каждую цифру (букву) с помощью комбинации только двух знаков: нуля и еди­ ницы. Каждое десятичное число будет представлено в виде комби­ наций нулей и единиц, например:

Из примера видно, что каждая десятичная цифра ЭВМ пред­ ставляется в виде четырехразрядного двоичного числа.

Для того чтобы представить в виде комбинации нулей и еди­ ниц все буквы алфавита, недостаточно четырех двоичных разря­ дов, в которых возможно только 16 таких комбинаций (24 ). Для этого не хватит и пяти разрядов, так как 25 = 32. Следовательно, для каждой буквы необходимо отвести шесть двоичных разрядов. Восьмиразрядный двоичный код, в котором можно разместить две цифры или одну букву, принято называть символом (байтом).

В 37-разрядной ячейке можно записать максимум девятизнач- -

Всем ячейкам запоминающего устройства присваиваются но­ мера. Номер ячейки называется адресом. В ячейку записывается какое-то число, слово или одна команда. Одна часть оперативного запоминающего устройства отводится под запись программы или системы программ, а в остальные записывается обрабатываемая информация.

Емкость запоминающего устройства является одним из важней­ ших параметров ЭВМ. Она определяет, сколько слов или чисел-мо­ жет одновременно храниться в машине. Другим важным парамет­ ром ЭВМ служит быстродействие, которое зависит от времени

32

большие размеры, но малое время записи и выборки числа из нее (всего несколько микросекунд). Она предназначена для хранения данных, непосредственно участвующих в операциях, производи­ мых арифметическим и управляющим устройствами. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) выполняются в основном на ферритовых сердечниках и имеют емкость, кратную степени двойки:

в машине «Минск-22» она состояла всего из 8192 ячеек, в машине «Минск-32» — до 65 тыс. ячеек, а в некоторых ЭВМ третьего поко­ ления— до 2 млн. ячеек. Внешняя память предназначена для дли­ тельного хранения больших массивов данных. Она строится на магнитных лентах, барабанах, дисках, на которых можно хранить практически неограниченное количество информации. Время обра­ щения к этой памяти большее, иногда составляет несколько се­ кунд или даже минут. Стоимость этих устройств небольшая.

Память (накопитель) на магнитных лентах размещается в спе­ циальных шкафах , где имеются катушки, в которые вставляется магнитная лента, лентопротяжный механизм, обеспечивающий перемотку лент, и считывающая (записывающая) головка, кото­ рая обеспечивает считывание или запись информации на магнит­ ную ленту. Запись и считывание информации производятся груп­ пами чисел, размещенных в зонах. Между зонами оставляют интервалы длиной 10—15 см, необходимые для разгона и оста­ новки магнитной ленты. Емкость одной магнитной ленты — 100 тыс. ячеек; к одной машине «Минск-22» и «Минск-32» можно подсо­ единить до 16 магнитных лент.

Объем запоминающих устройств ЭВМ имеет большое значение при обработке статистических задач, отличающихся большим ко­ личеством входящей информации.

При решении статистических задач на магнитные ленты запи­ сывается вся входящая информация, так как объема оператив­ ной памяти часто не хватает для ее размещения. Между опера­ тивной и внешней памятью в процессе решения задачи происхо­ дит постоянный обмен информацией, так как все логические и арифметические операции производятся только над информацией, помещенной в оперативной памяти. Поэтому сводные статистиче­ ские таблицы формируются в оперативной памяти. На магнитных лентах записываются вся справочная информация и машинная программа, которые в нужный момент также пересылаются в опе­ ративное запоминающее устройство.

Магнитные диски также относятся к внешней памяти, которая образована набором дисков (пластин) с магнитным покрытием, насаженных на общую непрерывно вращающуюся ось. Такой на-

ции производятся магнитными головками. Память на магнитных дисках имеет большой объем. Один пакет дисков может содер­ жать 8 млн. символов.

Арифметическое устройство (АУ) предназначается для выпол­ нения вычислительных и логических операций. Оно характери­ зуется скоростью выполнения отдельных операций, которая в со­ временных ЭВМ колеблется от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов операций в секунду. Разные операции мо­ гут выполняться в машине с различной скоростью, поэтому надо учитывать среднее быстродействие машины. Числа, над которыми производятся действия, попадают в АУ только из оперативного за­ поминающего устройства (ОЗУ). Если же надо произвести опера­ ции над числами, которые находятся во внешней памяти, то их сна­ чала необходимо переслать в ОЗУ, а затем уже в АУ.

полнения операций. Рассмотрим принцип работы арифметическою

(такт 2). В третий такт будет выполнено сложение чисел, посту­

кая операция сложения осуществляется в том случае, если произ­ водится последовательное сложение нескольких чисел, например данных по графе, и суммирование чисел еще не закончено. Если

Ввод информации в ОЗУ, обмен информацией между ОЗУ и внешней памятью, вывод информации через машину осуще­ ствляются только через АУ. Сложение, умножение и деление вы­ полняются в машине с различной скоростью. При разработке но­ вых ЭВМ стремятся повысить среднее быстродействие ЭВМ. Так, машина «Минск-22» выполняет в среднем 5—6 тыс. операций

34