Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 4. Микрокомпьютеры (1987) (1092084), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Эта ЭВМ, которая специально разработана для полиграфистов, обеспечивает на выходе следующие друг за другом страницы прейскуранта, напечатанные на специальной пленке. С помощью этой пленки можно отпечатать экземп- Системный анализ ляры прейскуранта определенного формата, используя соответствующий фотопроцесс н офсетную печать. Здесь также происходит последовательная обработка информации на ЭВМ с минимальным участием человека. Для обработки информации админнстративно-управленческого характера в распоряжении пользователя имеется большое число стандартных программ и подпрограмм, написанных на языке высокого уровня — Кобол. Основой этих стандартных программ является пакет программного обеспечения, который обычно поставляется вместе с приобретаемой ЭВМ. Здесь имеются в виду стандартные программы для ввода данных, управления базой данных, сортировки, сбора и т. д., а также программы для расчета накладных, применяемые в разных отделах.
Разумеется, на основе этого пакета можно создать специальные программы, предназначенные для решения производственных задач определенного типа. Таким образом, при использовании ЭВМ программное обеспечение больших затруднений не создает. Довольно много времени может потребовать первоначальный вводданных в базу данных, особенно когда эти данные имеют большой объем. Кстати, что касается понятия базы данных, то представление о ней можно составить на основе различных примеров, одним нз которых является словарь, где все слова располагаются по алфавиту, чтобы было удобнее отыскивать незнакомые слова.
Другим примером базы данных из области техники является справочник по электронным компонентам, например по ИС серии ТТЛ. Справочник по ИС обычно имеет указатель с номерами типов ИС, расположенными в порядке возрастания, и номерами страниц, на которых можно найти полные данные о соответствующей ИС, т. е. листки технических данных. Указатель можно вполне адекватно определить термином «ключ файла».
Поиск требуемой страницы происходит обычно весьма приближенно, т. е. по методу последовательных приближений. Этим методом интуитивно пользуются почти все. Чтобы найти требуемую страницу, мы не подсчитываем все страницы, начиная с самой первой. Сначала оцениваем, где примерно находится требуемая страница, и продвигаемся вперед, производя все более мелкие оценки до тех пор, пока не найдем требуемую страницу. Поиск в электронном архиве, находящемся на магнитном диске, происходит аналогичным образом, что позволяет получить значительную экономию во времени по сравнению с методом последовательного перебора данных.
Поиск по методу последовательных приближений носит название «дихотомический (бинарный) поиск». Перед началом поиска данных в файлах по этому методу произвольно введенные данные требуется сначала рассортиро- Глава 1 вать. Метод сортировки с перестановкой записей позволяет решить эту задачу с помощью относительно небольшого дополнительного объема ЗУ.
Этот метод сортировки можно проиллюстрировать на следующем примере. Допустим, что у нас имеется набор карт, которые необходимо расположить в алфавитном порядке. Вначале все карты смешаны в беспорядке. Мы берем -первую карту и узнаем, что она помечена буквой Р. Затем берем вторую карту и видим, что она помечена буквой Р. Помещаем Р-карту после Р-карты и берем следующую, третью карту. Предположим, что она помечена буквой Х и помещаем ее после Р-карты. Однако если соответствующая карта помечена буквой ), то такую карту помещаем перед Р-картой и после Р-карты.
Следующая карта, помеченная буквой Е, будет положена по этому методу между Р- и Л-картами. Можно называть базой данных набор карт, который используется в отделе снабжения; данные по компонентам и материалам указаны на отдельных картах, расположенных в алфавитном порядке списка поставщиков. При вызове данных из соответствующей базы могут возникать существенно различные ситуации.
В только что упомянутом примере набора карт отдела снабжения могут понадобвться сведения об определенных материалах, имеющихся у разных поставщиков. В файле дебиторов, расположенных также по алфавиту, часто бывает необходимо произвести сортировку поставленных товаров для того, чтобы можно было планировать производство.
Например, в базе данных ИС может потребоваться выбрать только те типы ТТЛ-схем, которые обеспечивают на выходе ток больше 24 мА. Программа, генерирующая требуемые листки технических параметров (сообщения) в требуемой форме (структуре), к которым в процессе обработки данных можно обращаться произвольным образом, называется системой управления базами данных (СУБД). Создание баз данных (занесение данных в архив) н другие операции в области обработки данных требуют использования специальной терминологии. В этой связи можно указать такие термины, как «элемент данных» (Ра(а-йегп), «запись» (Кесогд) и «набор» (Бег). Дополнительные термины, которые будут далее довольно широко использоваться, это «главная запись — владелец» (Ох«пег) и «детальная запись — член» (МегпЬег).
Специальные термины утверждаются Ассоциацией по языкам систем данных (СОРАЗУ1). Элемент данных †э единица данных, например имя, номер типа или цена. Запись (блок) содержит набор элементов данных. Внутри записи элементы данных связаны между собой. Сметенный анализ Имя, адрес, номер ответа на запрос, оформленные в виде отдельной группы, являются записью. Записи можно разделить на несколько типов. Запись одного типа, например для конденсатора, которая содержит такиеданные, как стоимость, размеры, рабочее напряжение и т. д., можно встретить в одной базе данных в нескольких файлах. В этом случае говорят о большом числе появлений записи. Точно так же как элементы данных можно сгруппировать в записи, так и записи можно собрать в наборы.
Внутри набора записи также связаны между собой. Обычно если в одном наборе запись встречается толькоодин раз, ее называют главной записью, а если несколько раз, то детальной записью. Между главной и детальной записями существует определенная связь. Возможны наборы данных типа «один с многими», а также «многие с многими». На практике имеет место одна запись типа поставщик и несколько записей типа компонент, причем данные по поставщикам и компонентам будут связаны друг с другом.
Часто используется термин «контрольное значение (величина) > (Тез1 Ъ'а1не), под которым мы понимаем определенный элемент данных, разыскиваемый в данном файле. Термин «ключ» (Кеу) уже встречался выше и обозначал ту часть записи, рядом с которой находится контрольная величина. Мы будем также часто использовать термин «указатель» (Ро(п1ег) — переменную, величина которой является адресом участка ЗУ, где нужно искать требуемые данные. Кроме того, следует еще назвать термин «массив» (Аггау), т. е.
список или таблицу, который содержит данные и в котором каждый элемент данных можно отыскать по одному или двум индексам. Наконец, специальный термин «дихотомический поиск» (В1пагу Зеагсй) определяет метод поиска в таблице данных по принципу последовательных приближений.
Этот принцип уже обсуждался выше. В процессе дихотомического поиска контрольная величина сначала сравнивается с ключевой величиной, находящейся в середине списка. Если контрольная величина лежит выше, то поиск продолжается с середины верхней половины списка, что будет соответствовать з/, всего списка. Предположим теперь, что следует перейти в нижнюю половину списка.
Тогда осуществляется проверка з/з всего списка. Продолжая поиск, мы либо приблизимся к требуемой величине насколько это вообще возможно, либо найдем ее точно. Чтобы предотвратить доступ к базе данных постороннихлиц, ПУБД использует ряд совершенно уникальных проверок (тестов). При этом одним пользователям разрешается читать и записывать данные в базу данных, другие могут только читать, но 24 Глава 1 ни один пользователь не получает полной информации о всех данных. Конфиденциальная информация, например данные о зарплате, доступна только ограниченному числу лиц. Для получения доступа к определенной информации, хранящейся в базе данных, необходимо получить «разрешение» от ПУБД. Если данный пользователь не находится в списке лиц, имеющих соответствующее разрешение, то он никогда не получит доступа к интересующим его данным.
Если же данное лицо зарегистрировано в качестве пользователя, то от него требуется дополнительно так называемый пароль, чтобы проконтролировать, является ли пользователь, который сообщает свое имя ЭВМ, действительно тем лицом, за кого он себя выдает. Важным аспектом процесса связи с базой данных является также предотвращение конфликтов, которые могут возникать, если в момент опроса данных в базе данных соответствующий файл корректируется (соглашение о доступе).
Например, возможна ситуация, когда одно или несколько лиц (первая группа) запрашивают, используя терминалы, записанные в базе данных цены на товары в тот момент, когда эти цены корректируются другими пользователями (вторая группа). В таком случае доступ получит либо первая, либо вторая группа, но не обе одновременно. Процедуры, которые требуются для обеспечения этого режима доступа, реализованы в системе управления базой данных. Блокировка доступа к базе данных объявляется оператором ЭВМ через экран дисплея при помощи сообщения, которое адресуется тем пользователям, которые просят доступа.
В настоящее время наблюдается тенденция реализации системы управления базами данных в виде автономной ЭВМ (на аппаратурном уровне), которая соединена с главной ЭВМ и массовым ЗУ, содержащим базу данных. Рассмотрение систем баз данных в более детальной форме выходит далеко за пределы настоящего справочника.
Подробнее системы описаны в книге «Искусство программирования» Д. Кнута из Станфордского университета, выпущенной издательством Аг[б[зоп %ез[еу (США) в ]973 г.'! В [977 г. издательство РгепИсе-На!1 издало книгу Дж. Мартина «Организация баз данных в вычислительных системах», в которой рассматривается большое число применений систем баз данных, представляюгцих интерес и для менее подготовленных читателей'>.
Наконец, и О. Е. Кпцць Т!ге Аг! о1 Оогпрц1ег ргоягагопппд. [Имеется перевод: Кнут Д. Е., Искусство программирования, т. 1 — 3. — Мл Мир, 1976, 1977.] з' Ю. Маг1!п, Согпрц!ег Оа1а Вазе Огкап!«ацоп. [Имеется перевод; Мартин Дж., Организация оаз данных в вычислительных системах. — Мл Мир, 1980.] Системный анализ можно еще назвать книгу «Системы управления базами данных» Д. Пикритзиса и Ф. Лоховского, которая выпущена издательством Аеас)епт)с Ргезз (США) м. 1.3.