Vegyük észre, hogy a modern fejlett információs rendszerekben az információ gépi feldolgozása magában foglalja a számítási problémák szekvenciális párhuzamos megoldását időben. Ez akkor lehetséges, ha a számítási folyamat bizonyos szervezettsége van. A számítási feladatok forrása (CTS) által generált számítási feladat kéréseket intéz a számítógépes rendszerhez, amikor a megoldásra szükség van. A számítási folyamat szervezése magában foglalja a feladatok megoldási sorrendjének meghatározását és a számítások végrehajtását. A megoldási sorrendet az információs kapcsolatuk alapján állítjuk be, azaz. amikor az egyik probléma megoldásának eredményei bemenő adatként használhatók egy másik megoldásához. A döntési folyamatot az elfogadott számítási algoritmus határozza meg. A számítási algoritmusokat a ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙii-ben kell kombinálni a problémamegoldás szükséges technológiai sorrendjével egy információfeldolgozó rendszer számítási gráfjává. Ezért egy számítástechnikai rendszerben megkülönböztethető egy diszpécserrendszer (SD), amely meghatározza a számítási folyamat szervezését, és egy számítógép (talán több is), amely információfeldolgozást biztosít.

Érdemes elmondani, hogy minden számítási rendszerbe kerülő számítási feladat egyfajta szolgáltatáskérésnek tekinthető. A számítási feladatok időbeni sorrendje kérések folyamát hoz létre. A számítási folyamat megszervezésére vonatkozó követelményekkel rendelkező ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙii-ben lehetőség van a beérkező feladatok újraelosztására az elfogadott ütemezési séma alapján. Ezért a számítási rendszer felépítésében olyan ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙ meghajtókat és ütemező eszközöket kell biztosítani, amelyek biztosítják a számítási folyamat optimális szervezésének megvalósítását.

ábrán A 4.3 a számítási rendszer általánosított blokkdiagramját mutatja be. A TEE bemeneti alkalmazásokat generál a megoldásukhoz.

A D1 diszpécser segítségével megvalósul a bejövő kérés indoklása és az O1 ... ON sorba kerül, melyek a RAM cellákon kerülnek megvalósításra. Az alkalmazások kódokkal jelennek meg, és a feladatok közötti információs kapcsolattól függően várják a szolgáltatás kezdetét. A D2 diszpécser a sorokból kiválaszt egy szolgáltatáskérést, azaz. átadja a számítógép által feldolgozandó számítási feladatot. A karbantartást általában a ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙii-ben végzik a számítási folyamat megszervezésének elfogadott tervével. Az alkalmazás halmazból történő kiválasztásának folyamatát diszpécsernek nevezzük. Jellemzően a szolgáltatásra elővásárlási joggal rendelkező alkalmazás kerül kiválasztásra. Amikor ϶ᴛᴏm, ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙ indul, amely megvalósítja a probléma megoldására szolgáló számítási algoritmust. Ha nincs kérés a sorokban, a D2 diszpécser várakozási állapotba kapcsolja a számítógép processzorait. Általános esetben egy számítástechnikai rendszerben párhuzamos szolgáltatás valósul meg több számítógép (számítógép1 ... SZÁMÍTÓGÉP) jelenléte miatt, Feltételezhetjük, hogy a szolgáltatási folyamat két szakaszban történik. Először a D1 diszpécser segítségével sorba állítják az alkalmazásokat, majd a következő szakaszban a D2 diszpécser kiválasztja az alkalmazásokat a sorból. A D1 és D2 diszpécserek szoftveresen vannak megvalósítva, és vezérlőprogramok. Az információs folyamatokat a szervezetirányítás automatizált rendszereiben számítógépek és egyéb technikai eszközök segítségével valósítják meg. A számítástechnika fejlődése során felhasználási formái is javulnak. A számítógépekhez való hozzáférésnek és a velük való kommunikációnak többféle módja van. A számítási erőforrásokhoz való egyéni és kollektív hozzáférés a koncentrációjuk mértékétől és a szervezeti működési formáktól függ. A számítástechnikai eszközök használatának központosított formái, amelyek még azelőtt léteztek, hogy a PC-k tömeges használata egy helyen való összpontosulását és az információs és számítástechnikai központok (ICC) egyéni és kollektív felhasználásra (IVCKP) megszervezését feltételezték.

Az ITC és az ICTSKP tevékenységét nagy mennyiségű információ feldolgozása, több közepes és nagy számítógép használata, a berendezések szervizelésére és szoftverfejlesztésére szakképzett személyzet jellemezte. A számítástechnikai és egyéb technikai eszközök központosított alkalmazása lehetővé tette megbízható működésük megszervezését, szisztematikus betöltését és minősítési karbantartását. A központosított információfeldolgozásnak számos pozitív vonatkozása mellett (nagy terhelési fokú és nagy teljesítményű berendezések használata, kezelői, programozói, mérnöki, számítógépes rendszertervezők szakképzett személyzete, stb.) számos negatív tulajdonsága is volt, amelyeket elsősorban a szétválasztás generált. a végfelhasználó (közgazdász, tervező, szabványosító stb.) információfeldolgozás technológiai folyamatából.

A számítási erőforrások felhasználásának decentralizált formái az 1980-as évek második felében kezdtek kialakulni, amikor a gazdaság lehetőséget kapott a személyi számítógépek (PC-k) tömeges használatára való átállásra. információ, ahol a feldolgozásához autonóm pontok jönnek létre. Ide tartoznak az előfizetői állomások (AP) és a munkaállomások.

ábra 4.3. A számítási rendszer általános felépítése: IVZ - információ-számítási alkalmazás; D - diszpécser; O - a szolgáltatás iránti kérelmek sora

A gazdasági információk számítógépen történő feldolgozása hagyományosan központilag, mini- és mikroszámítógépeken pedig azokon a helyeken történik, ahol az elsődleges információ keletkezik, ahol az egyik vagy másik menedzsment szolgáltatás szakembereinek automatizált munkahelyei vannak megszervezve (logisztikai és értékesítési osztály, a vezető technológus osztály, a tervezési osztály, a számviteli, tervezési osztály stb.) A szakember automatizált munkahelye (AWS) magában foglalja az önállóan vagy számítógépes hálózatban működő személyi számítógépet (PC), szoftver eszközkészletet és információkat tömbök funkcionális problémák megoldására. A gazdasági információk PC-n történő feldolgozása akkor kezdődik, amikor a gép összes eszköze teljesen készen áll. Helyénvaló megjegyezni, hogy a kezelőt vagy a felhasználót a számítógépen végzett munka során a hardver és a szoftver működésére vonatkozó speciális utasítások vezérlik.

A munka kezdetén egy programot és különféle információs tömböket (feltételesen állandó, változók, referencia) töltenek be a gépekbe, amelyek mindegyikét hagyományosan először feldolgozzák, hogy bármilyen eredményjelzőt kapjanak, majd a tömbök kombinálásával megkapják ezeket a mutatókat.

A gazdasági információk számítógépen történő feldolgozásakor aritmetikai és logikai műveleteket hajtanak végre. A számítógépes adatfeldolgozás aritmetikai műveletei a program által meghatározott minden típusú matematikai műveletet tartalmaznak. A logikai műveletek biztosítják az adatok ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙ sorrendjét a tömbökben (elsődleges, köztes, konstansok, változók), amelyek további aritmetikai feldolgozásra kerülnek. A logikai műveletekben jelentős helyet foglalnak el az olyan típusú rendezési munkák, mint a rendezés, elosztás, szelekció, szelekció, egyesülés. A számítógépen történő feladatmegoldás során egy gépi programmal összefüggő adatlapok készülnek, amelyeket géppel kinyomtat. A dokumentumok nyomtatásához replikációs eljárás is társulhat, ha rendkívül fontos, hogy egy dokumentumot eredményinformációkkal több felhasználó számára is ellássunk.

Vegye figyelembe, hogy az elektronikus információfeldolgozás technológiája— egy ember-gép folyamat egymással összefüggő műveletek végrehajtására, amelyek meghatározott sorrendben mennek végbe azzal a céllal, hogy a kezdeti (elsődleges) információt eredményvé alakítsák. Helyénvaló megjegyezni, hogy a művelet olyan végrehajtott technológiai műveletek komplexuma, amelyek eredményeként az információ átalakul. Meg kell jegyezni, hogy a technológiai műveletek összetettségükben, céljukban, megvalósítási technikájukban változatosak, különféle berendezéseken, sok előadó végzi őket. Az elektronikus adatfeldolgozás körülményei között az adatokat olvasó, adott program szerint műveleteket végrehajtó gépeken, eszközökön automatikusan, emberi közreműködéssel, vagy a felhasználó számára az ellenőrzési, elemzési és szabályozási funkciók megtartásával történik a művelet.

A technológiai folyamat felépítését a következő tényezők határozzák meg: a feldolgozott információ jellemzői, mennyisége, a feldolgozás sürgősségére és pontosságára vonatkozó követelmények, az alkalmazott technikai eszközök fajtái, mennyisége és jellemzői. Érdemes megjegyezni, hogy ezek képezik a technológia megszervezésének alapját, amely magában foglalja a műveletek jegyzékének, sorrendjének és módszereinek felállítását, a szakemberek és az automatizálási eszközök munkájának eljárási rendjét, a munkahelyek megszervezését, az ideiglenes helyek kialakítását. interakciós előírások stb. A technológiai folyamat megszervezésének biztosítania kell annak gazdaságosságát, összetettségét, a működés megbízhatóságát és a munka magas színvonalát. Ezt úgy érik el, hogy rendszermérnöki megközelítést alkalmaznak a technológia tervezésében és a gazdasági problémák megoldásában. A ϶ᴛᴏm-mel az épülettechnológia összes tényezőjének, módjának, módszerének, a tipizálási és szabványosítási elemek felhasználásának, valamint a technológiai folyamatsémák egységesítésének komplex, egymással összefüggő mérlegelése történik.

Vegye figyelembe, hogy az automatizált információfeldolgozás technológiája a következő elveken alapul:

• az adatfeldolgozás integrációja és az adatok központosított tárolását és kollektív felhasználását szolgáló automatizált rendszerek (adatbankok) működési feltételei között dolgozó felhasználók lehetősége;
• fejlett átviteli rendszereken alapuló elosztott adatfeldolgozás;
• a központosított és decentralizált számítástechnikai rendszerek irányításának és szervezésének ésszerű kombinációja;
• adatok modellezése és formalizált leírása, átalakítási eljárások, az előadók funkciói és munkakörei;
• figyelembe véve annak az objektumnak a sajátosságait, amelyben a gépi információfeldolgozás megvalósul.

Az információfeldolgozási technológia egyes szakaszaiban való megszervezése ϲʙᴏ-vel és jellemzőkkel rendelkezik, ami a gépen kívüli és a gépen belüli technológia kiosztását eredményezi. gépen kívüli technológia(gyakran nevezik előbázisnak) egyesíti az adatgyűjtés és -rögzítés, a gépi adathordozóra történő adatrögzítés műveleteit a vezérléssel. Gépen belüli technológia A számítási folyamat számítógépben való megszervezésével, a memóriában lévő adattömbök szervezésével és azok strukturálásával kapcsolatos, ami okot ad arra, hogy ezt intrabázisnak is nevezzük.

Az informatikai folyamat fő szakasza a funkcionális problémák számítógépen történő megoldásához kapcsolódik. A számítógépes problémák megoldására szolgáló gépen belüli technológia hagyományosan a következő tipikus folyamatokat valósítja meg a gazdasági információk konvertálására:

új információtömbök kialakítása; információs tömbök rendelése;

kiválasztás a rekord egyes részeinek tömbjéből, tömbök összevonása és felosztása;

módosítások végrehajtása a tömbben; aritmetikai műveletek elvégzése rekordokon, tömbökön belüli részleteken; több tömb rekordjain keresztül.

Az egyes feladatok vagy feladatsorok megoldása a következő műveleteket igényli:

• program bevitele a probléma gépi megoldására és elhelyezése a számítógép memóriájában;
• kezdeti adatok bevitele;
• a bevitt információk logikai és aritmetikai ellenőrzése;
• hibás adatok javítása;
• bemeneti tömbök elrendezése és a bevitt információk rendezése;
• számítások adott algoritmus szerint;
• kimeneti információtömbök megszerzése;
• kimeneti űrlapok szerkesztése;
• információk megjelenítése a képernyőn és a gépi adathordozón;
• nyomtatási kimenet.

A technológia egyik vagy másik változatának megválasztását elsősorban a megoldandó feladatok tér-idő sajátosságai, a gyakoriság, a sürgősség, a felhasználó és a számítógép közötti kommunikáció sebességére vonatkozó követelmények, valamint a műszaki rendszer képességei határozzák meg. azt jelenti - elsősorban számítógépek.

A felhasználó és a számítógép között a következő interakciós módok léteznek: kötegelt és interaktív (kérés, párbeszéd) Maguk a számítógépek a következő módokban működhetnek: egy- és többprogramos, időmegosztás, valós idejű, távfeldolgozás. A ϶ᴛᴏm-mel a cél a felhasználók igényeinek kielégítése a különféle problémák megoldásának maximális automatizálásában.

Kötegelt mód leggyakrabban a gazdasági problémák központosított megoldásának gyakorlatában volt elterjedt, amikor is nagy részt foglaltak el a különböző irányítási szintű gazdasági objektumok termeléséről és gazdasági tevékenységeiről szóló jelentési feladatok. A számítási folyamat kötegelt módban történő megszervezése a számítógép felhasználói hozzáférése nélkül történt. Funkciói arra korlátozódtak, hogy egy információs feladatsor kiindulási adatait elkészítsék, és azokat a feldolgozó központba továbbítsák, ahol egy olyan csomagot alakítottak ki, amely egy számítógépre vonatkozó feladatot tartalmazott feldolgozáshoz, programokat, kezdeti, szabályozási, árképzési és referenciaadatokat. A csomag bekerült a számítógépbe, és a felhasználó és az üzemeltető közreműködése nélkül automatikusan implementálásra került, ami lehetővé tette egy adott feladatsor végrehajtási idejének minimalizálását. A ϶ᴛᴏm-mel a számítógép működése történhetett egyprogramos vagy többprogramos üzemmódban, ami előnyösebb, mivel a gép fő eszközei párhuzamosan működtek. A kötegelt mód jelenleg az e-mailekkel kapcsolatban van megvalósítva.

interaktív mód biztosítja a felhasználó közvetlen interakcióját az információs-számítógép rendszerrel, lehet kérés (általában szabályozott) vagy párbeszéd a számítógéppel.

Kérési mód szükséges ahhoz, hogy a felhasználók jelentős számú előfizetői végberendezésen keresztül kommunikáljanak a rendszerrel, beleértve a távoli, jelentős távolságra a feldolgozó központtól. Ezt az igényt idézi elő a referencia és információs jellegű üzemeltetési feladatok megoldása, mint például a közlekedési jegyek foglalása, a szállodakomplexumokban lévő szobák, a referencia információk kiadása stb. Ilyen esetekben a számítógép olyan sorba rendezési rendszert valósít meg, időmegosztásos módban működik, amellyel több független előfizető (felhasználó) beviteli-kimeneti eszközök segítségével közvetlenül és szinte egyidejűleg fér hozzá a számítógéphez a problémáik megoldása során. feladatokat. Ez a mód lehetővé teszi, hogy minden felhasználó számára időt biztosítsunk a számítógéppel való differenciált kommunikációra, szigorúan meghatározott módon, majd a munkamenet végén kikapcsoljuk.

Párbeszéd a mód megnyitja a lehetőséget a felhasználó számára, hogy az általa elfogadható munkatempóban közvetlenül kapcsolatba lépjen a számítógépes rendszerrel, megvalósítva a feladat kiadásának, a válasz fogadásának és elemzésének ismétlődő ciklusát. A ϶ᴛᴏm gombbal maga a számítógép kezdeményezhet párbeszédet, tájékoztatva a felhasználót a lépések sorrendjéről (menü bemutatása), hogy elérje a kívánt eredményt.

Mindkét típusú interaktív mód (lekérdezés, interaktív) a számítógép valós idejű működésén és a távfeldolgozási módokon alapul, ami az időmegosztási mód továbbfejlesztése lesz. Ezért a rendszer ezen üzemmódokban való működésének kötelező feltétele egyrészt a szükséges információk és programok állandó tárolása a számítógépes memóriaeszközökben, valamint az előfizetők kezdeti információinak csak minimális mennyiségben történő átvétele, másrészt a hozzáférés bármikor elérhető.

Az „ember-gép” rendszerben a felhasználók figyelembe vett technológiai folyamatai és működési módjai különösen az integrált információfeldolgozás során lesznek egyértelműek, ami a modern többszintű információs rendszerek automatizált problémamegoldására jellemző.

A számítástechnika szervezeti formáinak fejlesztése a központosított és a decentralizált - vegyes - formák kombinációján alapul. A vegyes forma kialakulásának előfeltétele volt a különféle kommunikációs eszközökön alapuló számítógépes hálózatok létrehozása. A számítógépes hálózatok számítástechnikai eszközök, szoftverek és információs erőforrások (adatbázisok, tudásbázisok) rendszerbe integrálását jelentik kommunikációs csatornák segítségével A hálózatok a számítógépek használatának különféle formáit lefedhetik, és minden előfizetőnek lehetősége van nemcsak hozzájuk férni a számítási erőforrásokhoz, hanem más előfizetők is, ami számos előnnyel jár a számítógépes rendszer működésében.

Az utóbbi időben a számítástechnika alkalmazásának szervezése jelentős változásokon ment keresztül az integrált információs rendszerek létrehozására való átállással összefüggésben. Az integrált információs rendszerek annak figyelembevételével jönnek létre, hogy egy vállalkozáson (szervezeten belül) következetes adatkezelést kell végezniük, koordinálniuk kell az egyes részlegek munkáját, automatizálniuk kell az információcsere műveleteket mind az egyes felhasználói csoportokon belül, mind több, egymástól elválasztott szervezet között. tíz és száz kilométer.
Megjegyzendő, hogy az ilyen rendszerek kiépítésének alapjául a helyi hálózatok (LAN) szolgálnak, amelyek jellemzője, hogy a felhasználók univerzális információs környezetben, megosztott adatelérési funkciókkal dolgozhatnak.

Az elmúlt 3-4 évben a számítógépesítés új szintre lépett: a személyi számítógépeken (PC-ken) és a nagyobb teljesítményű gépeken alapuló különféle konfigurációjú számítástechnikai rendszereket aktívan hoznak létre. Több önálló számítógépből álló, közösen megosztott külső eszközökkel (lemezek, szalagok) és egységes kezeléssel biztosítják a számítógépes erőforrások (eszközök, adatbázisok, programok) megbízhatóbb védelmét, növelik a hibatűrést, biztosítják a könnyű frissítést és a rendszer kapacitásának növelését.

Egyre nagyobb figyelmet fordítanak nemcsak lokális, hanem elosztott hálózatok fejlesztésére is, amelyek nélkül elképzelhetetlen az informatizálás korszerű problémáinak megoldása.

Tekintettel a számítási erőforrások központosítási fokától való függésre, a felhasználó szerepe és funkciói megváltoznak. A központosított űrlapoknál, amikor a felhasználó nem érintkezik közvetlenül a számítógéppel, annak szerepe a kiindulási adatok feldolgozásra való továbbítása, az eredmények beszerzése, a hibák azonosítása és kiküszöbölése. A felhasználó és a számítógép közötti közvetlen kommunikációval funkciói az információtechnológiában bővülnek. Érdemes megjegyezni, hogy ő maga visz be adatokat, képez információs bázist, old meg problémákat, kap eredményeket, értékeli azok minőségét. A felhasználónak valós lehetőségei vannak az alternatív lehetőségekkel kapcsolatos problémák megoldására, elemzésére és a rendszer használatával, adott körülmények között a legmegfelelőbb lehetőség kiválasztására. Minden ϶ᴛᴏ egy munkahelyen valósul meg. A ϶ᴛᴏm-mel rendelkező felhasználótól a számítástechnika és a számítástechnika alapjainak ismerete szükséges.

A bekezdés végén megjegyezzük, hogy az információfeldolgozási folyamatot a legmagasabb szinten írtuk le („felülnézet”) A ϶ᴛᴏ-dik folyamat részletesebb áttekintése, a különféle szolgáltatási modellek jellemzőinek tanulmányozása (ütemezés). speciális tudományágak tartalma legyen.

A fájl logikailag összefüggő adatok halmaza, olyan formában, amely kényelmesen tárolható és feldolgozható a számítógépes rendszerben. A fájl logikai rekordok gyűjteménye.

Amikor a fájlt alkotó rekordokról beszélünk, a „logikai” szót gyakran kihagyjuk. Minden fájlbejegyzés konkrét célú adatokat tartalmaz. A leltározási célokra használt fájlokban minden bejegyzés egy termékhez kapcsolódó adatgyűjteményt jelenthet. Az iskola által kezelt tanulói nyilvántartásban a bejegyzés tartalmazhatja a tanuló nevét, számlaszámát, kurzusszámát és teszteredményeit. A banki könyvelési nyilvántartás tartalmazhat például olyan adatokat, mint az ügyfél száma, neve, folyószámlája, valamint az ügyfél által az elmúlt hónapban végrehajtott tranzakciók adatai. Az IRS-fájlok bejegyzései tartalmazhatnak bizonyos adófizetőkre az adott évben kivetett összegeket. Napjainkban számos programozási feladat kapcsolódik a fájlok szervezéséhez, kezeléséhez.

Az operációs rendszer jelentős része úgy van kialakítva, hogy megkönnyítse a felhasználó számára az adatok kezelését és feldolgozását. Az operációs rendszernek azonban sok egyéb információval is meg kell küzdenie. Ez magában foglalja a gépi nyelvű forráskódot, az alprogramok könyvtárait, a futó feladatok bemeneti adatait és azok kimenetét. Az operációs rendszer által feldolgozandó adatok adathalmazként ábrázolhatók. Az adatkészlet a legnagyobb információgyűjtemény, amelyen a rendszer működik, és a memóriában valamilyen speciális módon megjelenített adathalmaz, valamint további vezérlőinformációk, amelyek hozzáférést biztosítanak a halmaz tetszőleges eleméhez. Minden operációs rendszer olyan készletekkel működik, amelyek több érvényes struktúrával rendelkeznek.

Saját fájljaik kezelésére a felhasználók általában az operációs rendszer lehetőségeit használják. A használt struktúra típusa határozza meg magának az adatkészletnek a rendszerezését. Röviden leírjuk az adatkészletek rendszerezését, de először közelebbről megvizsgáljuk az egyes logikai fájlrekordok és az I/O műveletek közötti kapcsolatokat.

Blokk és rekordok

Mint már említettük, a fájlok egy vagy több logikai bejegyzésből állnak. A bejegyzés lehet egy karakterlánc kimenet a nyomtatóeszközre vagy egy lyukkártya tartalma. Ha assembly nyelvű programról beszélünk, akkor itt a szócikk a forrásnyelv egy mondata, melynek hossza 80 bájt. Egy adott tanulóval kapcsolatos információkat tartalmazó fájl rekord 500 bájt hosszú lehet. Általánosságban elmondható, hogy a rekordok hosszát, valamint a tartalmat az állomány célja határozza meg.

A fizikai rekord vagy blokk egy bemeneti vagy kimeneti eszköz által egyetlen műveletben továbbított információ. Lyukkártya-olvasó vagy kimeneti lyukasztó esetében a blokk 80 bájtból áll, mivel egy lyukkártya pontosan 80 bájtot kódol. A nyomtatóeszköz-blokk általában egy 132 bájtos karakterlánc. Az ilyen eszközökben, azaz olyan eszközökben, ahol a blokkméreteket szigorúan maga a hardver határozza meg, a blokkban lévő logikai bejegyzések száma nem változhat, és blokkonként mindig pontosan egy bejegyzés van. Az ilyen eszközöket egyszeri belépésű eszközöknek nevezzük. Más eszközökön, például mágneslemezen és szalagon a blokkméretek nincsenek szigorúan meghatározva. Ezekben az esetekben maguk a programozók választják ki őket. A fizikai rekordok nem feltétlenül azonos méretűek a logikai rekordokkal. Az adathalmaz rekordjainak formátumát a megfelelő rekordok és blokkok méretének aránya adja meg.

Rizs. 17.1. Felvételi formátumok.

Azokban az esetekben, amikor a fizikai és logikai rekordok azonos méretűek, a rekordokat nem zároltnak mondják. Blokkolt adatformátumról akkor beszélünk, ha fizikai rekordonként egynél több logikai rekord van. Előfordulhat olyan eset is, amikor az egyes rekordok mérete meghaladja a blokkok méretét. Az ilyen halmazban lévő rekordokat átmenetinek nevezzük.

Az adatkészlet blokkmérete nem feltétlenül állandó érték. Ebben az esetben változó hosszúságú blokkokról beszélünk, és magukban a blokkokban vannak beírva a blokkok méretét jellemző mennyiségek értékei. Ha a halmazban minden blokk egyforma méretű, akkor fix hosszúságú blokkokat tartalmazó adathalmazról beszélünk.

A gyakorlatban a blokkméretek és az egyes rekordok sokféle kombinációja létezik. ábrán látható néhány lehetséges eset. 17.1. ábrán látható adatsor. 17.1, de megfelelhet például egy lyukkártya fájlnak. Minden blokk hossza 80 bájt, mindegyikben pontosan egy logikai rekord van. ábrán látható készlet. A 17.1.6 100 bájtos rekordokból áll. Ennek a készletnek a blokkjai 300 bájt hosszúak. Ez azt jelenti, hogy ennek a halmaznak a beviteli vagy kimeneti folyamata során egy műveleten belül információ lesz bemenet vagy kimenet, ami 300 bájt. Amikor a készletet a felhasználói program vagy operációs rendszer programok dolgozzák fel, a blokkok külön rekordokra lesznek felosztva. ábrán A 17.1c egy adatkészletet mutat állandó hosszúságú gördülő rekordokkal. Egy tetszőleges bejegyzés bevitele vagy kiadása két I/O műveletet foglal magában. Adatkészlet ábra. 17.1, d változó hosszúságú rekordokból áll. Sőt, ebben az esetben a változók egyrészt egy különálló blokk hossza, másrészt a benne lévő rekordok száma. Az egyes blokkok rekordokra bontásának feladata ismét a feldolgozó programhoz van rendelve.

Az adatkészletek rendszerezésének módjai

Miután megismerkedtünk az adathalmazok alkotórészekre - blokkokra és rekordokra - felosztásának különböző lehetőségeivel, most rátérünk a halmaz általános felépítésével kapcsolatos kérdésekre. Egy halmaz szerveződésén az alkotó blokkjainak kölcsönös elrendezését, valamint az egyes blokkokat és az adathalmaz egészét összekötő kapcsolatokat értjük. A készlet megszervezésének bizonyos módjának megválasztása több tényezőtől függ. Ide tartozik az eszköz típusa, amelyen a készletet tárolják, és az egyes rekordok beolvasásának sorrendje, végül a halmaz létrehozásának célja.

Következetes szervezés. Egyes perifériás eszközök, például a szalagos meghajtók vagy az egylemezes eszközök egyedileg határozzák meg az adott adatkészlet rendszerezését. A rekordok ebben az esetben pontosan a tárolási sorrendben kerülnek feldolgozásra. A lyukkártya-olvasó pontosan abban a sorrendben lépteti be az eredeti tömböt kártyánként, ahogyan azt a bevitelre előkészítették. A nyomtatóeszköz sorról sorra nyomtat abban a sorrendben, ahogyan elérik. A beérkező információkat blokkok formájában rögzítjük a mágnesszalagon, szintén a beérkezés sorrendjében. A szalagról érkező további bevitel abban a sorrendben történik, ahogyan a blokkokat ráhelyezték.

Rizs. 17.2. Fájl szekvenciális szervezéssel.

Másrészt a közvetlen hozzáférésű eszközök, mint például a mágneses lemezmeghajtók, lehetővé teszik tetszőleges helyen elhelyezett blokkok írását és olvasását. Ehhez csak a rekord címét kell megadni. Vagyis a halmazban szereplő bejegyzések feldolgozása tetszőleges sorrendben történhet, feltéve persze, hogy ismerjük elhelyezésük címét, illetve azt, hogy milyen címeken érdemes őket elhelyezni. A legtöbb alkalmazásban azonban a készletben lévő rekordok fizikai sorrendje az a sorrend, amelyben azokat feldolgozni kívánja. Rendkívül ritka, hogy az eredeti program mondatait alkotó egyes bejegyzéseket az írási sorrendtől eltérő sorrendben kell átnézni. Ugyanez mondható el a gépi nyelven írt objektum- és betöltési modulokról is.

Azokat a fájlokat, amelyekben az egyes rekordok feldolgozása fizikai elhelyezésük sorrendjében történik, szekvenciálisnak nevezzük. Egy szekvenciális fájl létrehozásakor vagy új bejegyzések hozzáadásakor az információk rögzítésének sorrendje egybeesik a perifériaeszközhöz való érkezési sorrenddel. Egy szekvenciális fájl rekordjainak beolvasása a benne lévő helyük sorrendjében történik. Az információ feldolgozását abban a sorrendben, ahogyan azok a készüléken vagy a memóriában elhelyezik, szekvenciális feldolgozásnak nevezzük.

A szekvenciális fájlok szekvenciálisan rendezett adatkészletekben tárolódnak. ábrán A 17.2 példa egy szekvenciálisan szervezett adatkészletre. A halmaz utolsó blokkját egy speciális blokk követi, az úgynevezett szalagjel, amely az adathalmaz végét jelzi. Amikor a következő blokkot adjuk a szekvenciális halmazhoz, a szalagjelet átfedi ez a blokk, és közvetlenül utána új jelet írunk. Egy adathalmaz bevitelekor a rekordok pontosan abban a sorrendben kerülnek beolvasásra, ahogy a halmazba íródnak, a bevitel addig történik, amíg szalagjelet nem találunk.

könyvtárszervezés. Korábban már említettük néhány rendszerkönyvtár létezését, amelyek nagy jelentőséggel bírnak a felhasználók számára. Ez magában foglalja a rendszermakró könyvtárat, a katalogizált eljárások könyvtárát, a rendszerprogramok és tesztesetek könyvtárait. A könyvtár minden része egy szekvenciális adathalmaz. Például az operációs rendszer katalógusos eljáráskönyvtára olyan szakaszokat tartalmaz, mint az ASMFCLG, FORTGCLG és COBUCG.

A könyvtár tartalmát a rendszer szakasznevek segítségével kérdezi le. Például az INITIAL makró utasítás feldolgozása során az assembler lekérdezi a rendszermakrókönyvtárban található INITIAL nevű szakaszt. Könyvtárkészletnek nevezzük azt az adathalmazt, amely egy vagy több szakaszból áll, és úgy van megszervezve, hogy az egyes szekciókhoz való hozzáférést a nevükön keresztül hajtják végre.

Rizs. 17.3. A könyvben használt speciális makrókat tartalmazó könyvtári adatkészlet szerkezete.

A könyvtári adatkészleteket közvetlen hozzáférésű eszközökön tárolják. Ez lehetővé teszi az egyes szakaszok lekérdezését, csak a kezdeti címek megadásával. A könyvtár egy részének keresésének megkönnyítésére a rendszer létrehoz egy speciális tartalomjegyzéket, amelyben az adathalmaz egyes szakaszainak neve megegyezik a kezdeti címével. ábrán A 17.3 egy példa egy könyvtárkészlet szerkezetére. Ha a könyvtár egy bizonyos részét kérik, a rendszer a tartalomjegyzékben keresi a megfelelő nevet. A megadott névhez tartozó cím ezután meghatározásra kerül, és közvetlenül a kívánt szakaszt képviselő szekvenciális adatkészlet megkeresésére szolgál.

Az operációs rendszer speciális programokat biztosít a felhasználó számára saját könyvtárkészletek létrehozásához és karbantartásához. Az operációs rendszer könyvtári adatkészleteket is használ saját könyvtárainak karbantartására. A DOS rendszerben a könyvtárakkal végzett munka nem sokban különbözik az operációs rendszerben biztosítottaktól, azonban a DOS nem tartalmaz olyan speciális eszközöket, amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy saját könyvtárkészleteket hozzanak létre és karbantartási munkákat végezzenek rajtuk.

Index-szekvenciális szervezés. Egyes alkalmazásokban nagyon kényelmes lehet egy halmaz szekvenciális feldolgozása, az egyes rekordok kiválasztása abban a sorrendben, ahogyan azokat valamilyen eszközön tárolják, és tetszőleges feldolgozás az egyes rekordok helyétől függetlenül, beolvasás, hozzáadása, ill. rekordok változtatása Feldolgozó programunk visszahívása Minden raktáron lévő cikknek megfelelő rekordot kellett a memóriában tárolnunk, minden cikkhez egy bejegyzést. kulcsértékek Minden hét végén jelentés készült a fájl állapotáról a következő címen: az aktuális pillanat. A jelentés a rekordokból szekvenciális sorrendben épült fel.Mivel a fájl rekordjai növekvő kulcsok szerint lettek rendezve, a jelentésben szereplő rekordok sorrendje természetesen megegyezett, ami megkönnyítette a keresést ez egy bizonyos névnek megfelelő karakterlánc ania.

A hét folyamán azonban változhat a helyzet: a cég teljesen új termékeket gyárthat vagy vásárolhat, a régi termékeket fokozatosan értékesíthetik. Mindehhez szükség van a könyvelési fájl bejegyzéseinek módosítására. A rekord módosításához először meg kell találni. Egy rekord megkereséséhez megteheti, hogy a teljes fájlt végignézze az elejétől, amíg meg nem találja a kívánt rekordot. Ha azonban a fájl már több ezer rekordot tartalmaz, egy ilyen keresés minden alkalommal, amikor egy rekord módosítására van szükség, túl pazarló gépidőt jelenthet.

Rizs. 17.4. Fájlstruktúra index-szekvenciális szervezéssel.

Valójában szükségünk van egy olyan adathalmaz rendszerezésére, amelyben az egyes rekordokhoz való hozzáférés szekvenciálisan és kulcsok használatával is megvalósítható.

Az adatok ilyen rendszerezési módja az index-szekvenciális szervezés. Index-szekvenciális adatkészlet létrehozásakor először a fájlrekordokat kulcsok szerint rendezi. Számlafeldolgozási példánkban a megfelelő számlaszámot használjuk rekordkulcsként. A rekordok ezután egymás után kerülnek kiadásra. Ezeket a rendszer a közvetlen hozzáférésű eszközön helyezi el. Ez egy vagy több indexet épít fel. Ha kényelmes, az így létrehozott halmaz feldolgozása szekvenciálisan is végrehajtható abban a sorrendben, ahogy a rekordok megérkeznek a megfelelő eszközre. Másrészt az egyes rekordok kulcsonként is lekérdezhetők, a rendszer által felépített indexek segítségével felgyorsítva a kívánt rekord keresését.

ábrán A 17.4 egy példát mutat egy adatkészlet egyindexes szervezésére. A forrásfájl alfájlokra van osztva, amelyek mindegyike megfelel az indextábla egy bizonyos sorának. Ez a sor információkat tartalmaz az alfájl utolsó bejegyzésének kulcsáról és az első bejegyzés címéről. Ha egy adott kulcsértékkel rendelkező rekord lekérdezése történik, akkor a rendszer először átvizsgálja az indextáblát, és megkeresi az adott értéknél nagyobb vagy azzal egyenlő értéket tartalmazó első sort. A szükséges bejegyzés az ehhez a sorhoz tartozó alfájlhoz tartozik, így a további keresés csak ennek az alfájlnak az elemei között történik.

A rendszer képes új bejegyzéseket hozzáadni a fájl megfelelő helyére, és törölni a régi bejegyzéseket. Így az index-szekvenciális szervezés nagymértékben kibővíti a fájlfeldolgozás lehetőségeit. A rekordok szekvenciálisan vagy véletlenszerűen feldolgozhatók. Mindez azonban feltételezi a rekordok sorrendjét a forrásfájlban.

közvetlen szervezés. Ha az állomány egyes rekordjainak közvetlen címét a felhasználó állítja be, akkor az adathalmaz közvetlen szerveződéséről beszélünk. Jellemzően a billentyűk segítségével meghatározható a bejegyzés pontos címe, vagy az a terület, amelyen belül a bejegyzés elhelyezhető. A közvetlen szervezés lehetővé teszi a leggyorsabb hozzáférést a fájl egyes rekordjaihoz, de az adatkészlet létrehozásának és karbantartásának felelőssége a felhasználót terheli. A közvetlen szervezést akkor használjuk, ha olyan fájlokkal kell dolgozni, amelyek szerkezete eltér az operációs rendszer által létrehozottaktól.

Elérési módok

másodpercben A 17.4 leírja a perifériás eszközöket és az eszközök működésének közvetlen programozását. A valóságban azonban rendkívül ritka, hogy ilyen alacsony szinten kell programozni. Ehelyett a memória és a perifériák közötti különféle cserék szervezésére, valamint a különféle szervezetek adatkészleteinek létrehozására és karbantartására speciális rendszerprogramokat használnak, amelyeket hozzáférési módszereknek neveznek. A hozzáférési módszereket használó I/O parancs az I/O felügyelőnek nevezett rendszerprogram-készlet hívása. Magukat az I/O-műveleteket már közvetlenül az I/O-felügyelő végzi a hozzá tartozó rutinok segítségével. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy az accessorok használatakor nem kell ügyelni az I/O műveletek végrehajtásához kapcsolódó specifikus részletekre, erről maguk a hozzáférők gondoskodnak.

Minden operációs rendszer többféle hozzáférési módot biztosít. Egy adott módszer kiválasztása magától az operációs rendszertől, a feldolgozott adatkészlet felépítésétől, és végül a szükséges pufferelési módszertől függ.

Rizs. 17.5. (a) Az egyszerű pufferelés késlelteti a program végrehajtását, amíg a puffer meg nem telik, (b) Több puffer használata biztosítja a program végrehajtásának és az adatátvitelnek a kombinálását.

Pufferek. A pufferek olyan memóriaterületek, amelyeket a perifériaeszközről bevitt információk vagy a perifériaeszközre történő kimenetre előkészített információk befogadására terveztek. A leggyakoribb esetben a puffer címét adjuk meg a beviteli kéréssel együtt. Az I/O felügyelő közvetlenül egy blokkot visz be valamilyen eszközről egy pufferbe. Ha outputot akarunk előállítani, akkor magunknak kell gondoskodnunk a puffer megfelelő tartalmáról. Amikor az adatok készen állnak, kimeneti kérést küldünk a puffer címével; magát a kimenetet közvetlenül a rendszer hajtja végre.

ábrán A 17.6a mutatja azoknak az eseményeknek a sorozatát, amelyek akkor fordulnak elő, amikor rendszeres időközönként egyetlen puffert kérnek bemenetként. A bevitelt a felhasználói program kéri. Mivel a felhasználói program működése nagy valószínűséggel a csere végéig nem folytatható, a felügyelő a csere végéig ideiglenesen felfüggeszti annak végrehajtását.

A leggyorsabb eszközök is viszonylag lassan hajtanak végre I/O műveleteket, ezalatt a processzor általában több ezer műveletet tud végrehajtani. Így egyetlen puffer használata jelentősen lelassítja a program végrehajtását. Nem szabad azonban azt gondolni, hogy amíg az I/O megy, a processzor nem tud más műveletet végrehajtani. Ahogy látni fogjuk a sec. 17.4, System 360 és 370 számítógépek lehetővé teszik a processzor és a perifériák egyidejű működését. Ilyen esetekben az I/O műveletek végrehajtását a szokásos programparancsok végrehajtásával kombináljuk.

Egy ilyen kombináció lehetőségét sikeresen ki lehet használni, ha például két pufferrel cserélünk. ábrán látható egy példa az ilyen felhasználásra. 17.5.6. A szekvenciális feldolgozás során a felügyelő az információbevitelt a fájlban lévő sorrendben rendezi. Így a rendszer valójában „előre tudja látni” a következő kéréseket, feltölti a puffert, még a bemeneti megbízás fogadása előtt. Valójában, ha az adatok feldolgozását a felhasználói program nem végzi el gyorsabban, mint ahogyan a rendszer meg tudja tölteni és kiürítse a puffereket, akkor több puffer egyszerre történő használata lehetővé teszi az I / O műveletek. A több puffer használata lehetővé teszi az információkibocsátás általános sebességének növelését is.

Több puffer használata azonban csak szekvenciális adatfeldolgozással adhat időnyereséget. Ha az adatok tetszőleges, véletlenszerű sorrendben kerülnek feldolgozásra, akkor az általunk a rendszer „előrelátásának” nevezett dolog értelmét veszti.

Minden operációs rendszer többféle hozzáférési módot biztosít. Az, hogy a programozónak milyen mértékben kell részt vennie számos pufferrel kapcsolatos kérdésben, nagymértékben függ az alkalmazott hozzáférési módtól. Egyes hozzáférési módszerek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy egyáltalán ne törődjenek a pufferekkel, és minden szükséges munkát automatikusan elvégezzenek. Más esetekben a pufferkezelést teljes mértékben a felhasználóra bízhatjuk. Vannak olyan módszerek is, amelyek választási lehetőséget biztosítanak a felhasználónak, hogy használja-e a rendszer szolgáltatásait a pufferek kezelésére vagy sem.

DOS rendszer hozzáférési módszerek. A Lemez operációs rendszer összes hozzáférési módja félautomata pufferelési vezérlést feltételez. A rendszer működéséhez le kell foglalni egy vagy két pufferterületet a programon belül. Ha a munka két pufferterülettel történik, akkor a szekvenciális fájlokkal végzett munka során a rendszer minden I / O műveletet végrehajt még a valódi kérések beérkezése előtt. A felhasználó megrendelheti az adatok zárolását a kimeneten és feloldását a bemeneten. DOS-ban az adatkészletek rendszerezésének következő módjai lehetségesek: szekvenciális, index-szekvenciális és közvetlen. A DOS rendszer fő hozzáférési módjai a következők:

Soros hozzáférési módszer (SAM)

Indexelt szekvenciális hozzáférési módszer (ISAM)

Közvetlen hozzáférési módszer (DAM)

17.1. táblázat: Néhány operációs rendszer-hozzáférési mód

Név	Mnemonika
Sorba állított szekvenciális hozzáférési mód		Az adatok szekvenciális rendezése, hozzáférés módja sorokkal
Alapvető szekvenciális hozzáférési módszer		Az adatok szekvenciális szervezése, alapvető hozzáférési mód
Sorba állított indexelt szekvenciális hozzáférési módszer		Index-szekvenciális fájlok létrehozása és szekvenciális feldolgozása
Alapvető indexelt szekvenciális hozzáférési módszer		Index-szekvenciális fájlok önkényes feldolgozása
BasicPartitioned Access Method		Könyvtári adatkészletek létrehozása és feldolgozása
Alapvető közvetlen hozzáférési módszer		Fájlfeldolgozás közvetlen szervezéssel
Távközlési hozzáférési módszer		Kölcsönhatás távoli terminálokkal

Az operációs rendszerhez való hozzáférés módjai. Az operációs rendszer hozzáférési módszerei két osztályba sorolhatók: alapvető hozzáférési módszerek és sorba állított hozzáférési módszerek. A sorba állított hozzáférési módszerek teljesen automatikus pufferelési vezérlést biztosítanak. A pufferterületek karbantartásáról maga a rendszer gondoskodik. A rendszer végrehajtja a rekordok blokkolását és feloldását. A sorelérési módszereket szekvenciális és index-szekvenciális fájlok feldolgozásakor használják. Ezek a módszerek lehetővé teszik a maximális feldolgozási hatékonyság elérését a felhasználói programra vonatkozó minimális követelmények mellett.

A sorba állított metódusokhoz képest az alapvető elérők sokkal primitívebbek. Lehetővé teszik azonban, hogy nagyobb rugalmasságot érjen el az adatokkal való munka során. A pufferelés vezérlésének egy része mostantól a felhasználó felelőssége, és a rekordok kiadása is a felhasználó felelőssége. Az alapvető elérőket főként adathalmazok inkonzisztens feldolgozása esetén használják. A leggyakoribb operációs rendszer-hozzáférési módszerek listája a táblázatban található. 17.1.

Áttekintésünkben csak kis mértékben érintettük az adatstruktúrákkal és az operációs rendszer által az I/O műveletek végrehajtásához biztosított képességekkel kapcsolatos kérdéseket. Mindazonáltal ez az anyag elegendő ahhoz, hogy elkezdjük a tárgyalást a hozzáférési módszerek használatáról az I/O programozásban. A következőkben csak a szekvenciális hozzáférési módszerekre leszünk kíváncsiak az operációs rendszer és a DOS rendszerek soraival. Bár a sorokkal járó szekvenciális hozzáférési módszer használatának elve közös az általunk vizsgált két rendszerben, a konkrét részletek mégis meglehetősen eltérőek. Bölcs dolog, ha csak az adott rendszer I/O programozásával kapcsolatos anyagokat fedi le. Ezt követően azonban megtekinthet egy másik részt, hogy megismerkedjen a két rendszerrel való munka hasonló pontjaival.

A beírt szöveg feldolgozására számítógépes publikációs rendszereket (DTP) (DTP – Desktop Publishing) használnak. A DTP egy publikációs technológia? teljes oldal? a dokumentum feldolgozása autonóm munkahelyen történik, ami lehet személyes? számítógép vagy munkaállomás. A szöveg, a grafika és a képek az elrendezésnek megfelelően vannak formázva, és a csíkon kombinálva vannak. Az olcsó kiadói technológia mára kiszorította az azt megelőző fotószedési gépet. A szoftvereszközök kiterjedt szövegfeldolgozási képességekkel rendelkeznek? információs és nagy betűtípusok választéka, így olyan eredményeket érhet el, amelyek nem rosszabbak a korábban a fotószedésnél elérteknél? technológia. A vezető elrendezési programok a Design (Adobe Systems) és a QuarkXPress.

Karakterkódolás

A szövegkódolás elengedhetetlen feltétele annak elektronikus rendszerekben történő feldolgozásának. A betűtípus minden karaktere egy számnak felel meg? gép? a kód. Az ASCII (American Standard Code for Information Interchange) karakterábrázolási szabványt világszerte használják szövegeknél. A 7 bites karakterleírás egy szabvány, amellyel 128 különböző karakter kódolható. Ez 96 karaktert azonosít a szalag tartalmának létrehozásához, és 32 kódot használ a vezérlőkarakterekhez? információ. Az umlautokat és a speciális karaktereket a kombináció határozza meg? a nyolcadik bittel, melynek használatát a szoftvertermék gyártója határozza meg. Ez gyakran konverziós problémákhoz vezet az adatátvitel során.

Vizsga eset.
Egyetemi tanár. Hogyan működik a transzformátor?
Diák. Hú-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o...

Régóta megszoktuk a személyességet. Bekapcsoljuk és dolgozunk, valójában anélkül, hogy egy kicsit is gondolkodnánk azon, hogyan vannak elrendezve és hogyan működnek. Mindez annak köszönhető, hogy a PC-fejlesztők és szoftverfejlesztők megtanultak olyan megbízható termékeket készíteni, amelyek nem adnak okot arra, hogy még egyszer elgondolkodjunk a számítógép vagy az azt kiszolgáló programok kialakításán.

A blog olvasóit azonban valószínűleg érdekli a számítógépek és szoftverek működésének megismerése. Ez egy cikksorozat témája lesz, amelyeket a „Hogyan működik a számítógép” címszó alatt teszünk közzé.

Hogyan működik a számítógép: 1. rész: Információk feldolgozása

Számítógép információfeldolgozási folyamatok automatizálására. Ennek megfelelően van kialakítva, hogy minden lehetőség meglegyen küldetésének sikeres teljesítéséhez.

Az információ számítógépben történő feldolgozásához a következő alapvető műveleteket kell elvégezni vele:

– adja meg az információkat számítógépre:

Erre a műveletre azért van szükség, hogy a számítógépnek legyen mit feldolgoznia. Anélkül, hogy az információ bevihető a számítógépbe, az mintegy önmagában való dologgá válik.

– tárolja a bevitt információkat számítógépen:

Nyilvánvalóan, ha lehetőséget adunk arra, hogy információkat vigyünk be egy számítógépbe, akkor ezeket az információkat el kell tudni tárolni benne, majd felhasználni a feldolgozási folyamatban.

– feldolgozza a megadott adatokat:

Itt meg kell érteni, hogy a bevitt információk feldolgozásához bizonyos feldolgozási algoritmusokra van szükség, különben információfeldolgozásról szó sem lehet. A számítógépet fel kell szerelni ilyen algoritmusokkal, és képesnek kell lennie arra, hogy alkalmazza azokat a bemeneti információra, hogy „helyesen” konvertálja azokat kimeneti adatokká.

– tárolja a feldolgozott információkat,

Valamint a bevitt információk tárolásával, annak munkájának eredményét, a bemenő adatok feldolgozásának eredményeit a számítógépben kell tárolni, hogy a jövőben felhasználhatóak legyenek.

– információt ad ki a számítógépről:

Ez a művelet lehetővé teszi, hogy az információfeldolgozás eredményeit olvasható formában jelenítse meg a PC-felhasználók számára. Nyilvánvaló, hogy ez a művelet lehetővé teszi az információfeldolgozás eredményeinek számítógépen történő felhasználását, ellenkező esetben ezek a feldolgozási eredmények a számítógépen belül maradnának, ami teljesen értelmetlenné tenné a fogadásukat.

A számítógép legfontosabb készsége az információfeldolgozás, hiszen szépsége éppen abban rejlik, hogy képes az információt átalakítani. A számítógép teljes eszköze annak a követelménynek köszönhető, hogy az információkat a lehető legrövidebb időn belül, a leggyorsabban kell feldolgozni.

A számítógépen végzett információfeldolgozás minden olyan műveletnek tekinthető, amely az információt egyik állapotból a másikba transzformálja. Ennek megfelelően a számítógépben található egy speciális eszköz, az úgynevezett , amelyet kizárólag rendkívül gyors adatfeldolgozásra terveztek, másodpercenkénti műveletek milliárdjait is elérő sebességgel.

CPU

A processzor a feldolgozáshoz szükséges adatokat mind a bemeneti, mind a kimeneti adatok ideiglenes tárolására kialakított eszközről veszi (veszi). A RAM-ban is van hely az információfeldolgozás során keletkezett közbenső adatok tárolására. Így a processzor egyszerre fogad adatokat a RAM-ból, és a feldolgozott adatokat a RAM-ba írja.

Random Access Memory (RAM)

Végül az adatok beviteléhez és kiadásához számítógéphez vannak csatlakoztatva, amely lehetővé teszi a feldolgozandó információk bevitelét és a feldolgozás eredményeinek megjelenítését.

Külső merevlemez, külső DVD-eszköz, flash meghajtó, billentyűzet, egér

A processzor és a RAM azonos sebességgel működik. Mint fentebb említettük, az információfeldolgozás sebessége másodpercenként sok millió és milliárd művelet is lehet. Egyetlen külső bemeneti és kimeneti eszköz sem tud ilyen sebességgel működni.

Ezért a számítógéphez való csatlakozásukhoz speciális I/O eszközvezérlők. Feladatuk, hogy a processzor és a RAM nagy sebességét viszonylag alacsony bemeneti és kimeneti sebességgel párosítsák.

Ezek a vezérlők speciális, amelyekhez csak speciális eszközök csatlakoztathatók, és univerzálisak. Speciális vezérlőeszköz például egy videokártya, amelyet monitor számítógéphez csatlakoztatására terveztek.

Egy személy legalább három összetevőt különböztet meg az információban: jelentés (szemantika); tervezés (szintaxis); személyes jelentősége (értékelés, pragmatika). Vagyis bármely üzenetben kiemelheti az üzenet tartalmát, formáját és hozzáállásunkat.

Kezelés Az információ (transzformáció) az információ megjelenítési formájának vagy tartalmának megváltoztatásának folyamata.

Általános szabály, hogy az információfeldolgozás természetes, céltudatos, szisztematikus folyamat. A feldolgozásnak mindig van célja.

Folyamatok alakváltozások Az információ reprezentációi gyakran a kódolási és dekódolási folyamatokra redukálódnak, és az információgyűjtési és -továbbítási folyamatokkal egyidejűleg zajlanak.

Példák az információ formájának megváltoztatására a feldolgozás eredményeként:

A meteorológiai állomás speciális berendezései az időjárási léggömböktől kapott jeleket grafikonokká alakítják;

A pszichológiai kutatások eredményeként kapott kérdőíves adatokat diagramok formájában mutatjuk be;

Szkenneléskor a minta bináris számjegyek sorozatává alakul.

Folyamat tartalmi változások az információ olyan eljárásokat foglal magában, mint a numerikus számítások, szerkesztés, rendezés, általánosítás, rendszerezés stb.

Példák az információtartalom feldolgozás eredményeként bekövetkezett változásaira:

Több meteorológiai állomás adatainak feldolgozásának eredménye egy időjárás-előrejelzés;

A pszichológiai kutatások adatainak elemzése lehetővé teszi számunkra, hogy általánosított pszichológiai leírást adjunk az "alanyok" csoportjáról, és ajánlásokat adjunk a csoport pszichológiai légkörének javítására;

A beolvasott szöveg kezdetben képként jelenik meg (a megfelelő bináris megjelenítésben). Miután egy optikai karakterfelismerő program feldolgozta, "szöveges" kódokká alakítja.

Bármilyen információt feldolgozhat, és a feldolgozási szabályok nagyon változatosak lehetnek. Az információkonverzió általános sémája a 6. ábrán látható.

6. ábra Információ transzformációs folyamat.

Nem mindig tudjuk, hogy a bemeneti információ hogyan, milyen szabályok szerint alakul át kimenetté. Az olyan rendszert, amelyben csak a bemeneti és kimeneti értékek állnak a megfigyelő rendelkezésére, a szerkezet és a belső folyamatok ismeretlenek, fekete doboznak nevezzük (7. ábra).

7. ábra Az információkonverzió sémája a "fekete doboz" elv szerint

Nem túlzás azt állítani, hogy minden felismerhető tárgy kezdetben mindig „fekete doboznak” tűnik a megfigyelő számára.

De leggyakrabban az átalakítás szabályainak ismerete nélkül lehetetlen elérni azt a célt, amelyre az információt feldolgozzák. Ha ezek a szabályok szigorúan formalizáltak, és van algoritmus a végrehajtásukra, akkor lehetőség van automatizált információfeldolgozásra szolgáló eszköz megépítésére. Ilyen eszköz a számítástechnikában a processzor (8. ábra).

8. ábra Az információfeldolgozás sémája.

Az információfeldolgozás mindig valamilyen külső környezetben (környezetben) történik, amely a bemeneti információ forrása és a kimeneti információ fogyasztója. A bemeneti információk kimenetté történő közvetlen feldolgozását a processzor végzi. Ez feltételezi, hogy a processzornak van memóriája.

Megjegyzés. Az információ feldolgozása általános esetben magának a processzornak az állapotában is megváltozik.

Az információfeldolgozás folyamata e rendszer keretében leggyakrabban a következő eljárásokból áll:

A kimeneti paraméterek értékeinek kiszámítása a processzor által a bemeneti paraméterek bizonyos függvényeként;

Információhalmozás, i.e. a memória állapotának változása a bemeneti információ hatására;

Ok-okozati összefüggés megvalósítása a processzor bemenete és kimenete között;

A processzor kölcsönhatása a környezettel, reakció a helyzet változásaira;

Az egész rendszer viselkedésének szabályozása.

Az információfeldolgozás idővel végbemenő folyamat.

Bizonyos esetekben engedelmeskednie kell egy adott bemeneti információ fogadási sebességnek és egy elfogadható késleltetési korlátnak az információ generálása során a kimeneten. Ebben az esetben valós idejű információfeldolgozásról beszélünk. Ilyen például a gépek és eszközök kezelése, beleértve a számítógépet is.

Más esetekben az időt a pillanatnyi események diszkrét láncolatának tekintik. Ugyanakkor csak azok sorrendje a fontos, nem pedig az eseményeket elválasztó időintervallumok értéke. Ezt a megközelítést általában az információk modellezés során történő feldolgozásakor alkalmazzák.

Az információfeldolgozás legegyszerűbb formája a szekvenciális, egyetlen processzor által végrehajtott feldolgozás, amelyben egy adott időpontban legfeljebb egy esemény fordul elő. Ha több processzor dolgozik egyidejűleg a rendszerben, akkor párhuzamos információfeldolgozásról beszélnek.

Az információfeldolgozás minden rendszer kezelésének központi folyamata. A rendszervezérlés információfeldolgozási folyamatként való értelmezése a kibernetika egyik alapelve.

A számítástechnika elsősorban különféle típusú információk automatizált feldolgozására szolgál. Tartalmazza: lekérdezések feldolgozása adatbázisokba, információk átkódolása, numerikus számítások képletekkel, zeneművek rendezése, új hangok szintetizálása, animációk szerkesztése és még sok más.