Содержательный или информационный аспект

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

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 уровеньприводит 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).