Содержательный или информационный аспект

Здесь мы сталкиваемся с трактовкой и связью таких поня­тий, как адрес, имя, содержание¹.

Электронно-аппаратурный уровень (этап) ассоциируется с понятием адреса (номера позиции) данных или устройств (эле­ментов) ЭВМ. Машинные команды оперируют в терминах адре­сов оперативной памяти, все внешние устройства ЭВМ имеют машинные номера (адреса). На начальном этапе развития сис­тем программирования существовало такое понятие, как про­граммирование в машинных адресах (или машинных кодах), при этом управление как процессами вычислений, так и пересылкой информации между оперативной и внешней памятью осуществ­ляется путем обращения к соответствующим абсолютным адре­сам памяти.

Программа при этом является просто совокупностью машин­ных слов и задается своими начальным и конечным адресами в памяти. Например, программист должен был описать процедуру выборки данных с магнитной ленты примерно следующими командами: «на лентопротяжном механизме № 4 перемотать ленту, пропустив 11 блоков, начиная с этого места записать 3 блока ин­формации с магнитной ленты в оперативную память, начиная с адреса 234 561» и т. п. Подобные манипуляции соответствуют программированию в машинных адресах.

Программный этап или уровень приводит к понятию имени данного, устройства, программы и пр. Языки программирования (системы программирования) используют символические обо­значения (имена, идентификаторы) для данных (чисел, строк, структур) и элементов программ (блоков, функций, процедур). Операционные системы (ОС) оперируют именами файлов, то­мов, устройств, реализуя управление данными, избавляют поль­зователя от работы с адресами, заменяя ее на работу с именами данных. Типичная команда ОС (например, DOS) не содержит каких-либо машинных адресов:

copy c: \games\comic.doc prn.

Информационный этап, или уровень, приводит к определению и использованию содержания (значения) данного. Поль­зователей информационных систем не волнует машинный адрес хранения информации или имя файла, их интересует содержа­ние. Связи адреса и содержания реализуются на уровне приклад­ных программ, именуемых СУБД (системы управления базами данных) и АИПС (автоматизированные информационно-поис­ковые системы).

В свою очередь, установление таких связей может быть осу­ществлено как программно (вычисление адреса по содержа­нию, или рандомизация, хэширование) так и информаци­онно, с помощью дополнительных файлов, указательных таб­лиц (индексов, инверсных списков и пр. — индексирование). Первый тип использовался в ранних СУБД и широкого распро­странения тогда не получил. Существенное удешевление нако­пителей информации привело к тому, что в последнее время преимущественно используется второй тип связей «содержа­ние-адрес». Попытки реализовать эти связи аппаратно (ассоциа­тивная память, Data Base Machine и пр. [14]), еще не получили широкого коммерческого распространения. В то же время дос­тигнуты определенные обнадеживающие результаты на пути комбинирования этих двух подходов — индексирования и рандомизации.

Существенно также, что в этот период появились языки про­граммирования информационных систем (в которых основное внимание уделяется описанию данных сложной структуры, а не описанию вычислений и алгоритмов).