• Nie Znaleziono Wyników

Informatyka Nr 2; Organ Komitetu Informatyki, Ministerstwa Nauki, Szkolnictwa Wyższego I Techniki Oraz Komitetu Naukowo-Technicznego NOT DS. Informatyki - Digital Library of the Silesian University of Technology

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Informatyka Nr 2; Organ Komitetu Informatyki, Ministerstwa Nauki, Szkolnictwa Wyższego I Techniki Oraz Komitetu Naukowo-Technicznego NOT DS. Informatyki - Digital Library of the Silesian University of Technology"

Copied!
36
0
0

Pełen tekst

(1)
(2)

informatyka 2 1985

N r 2

M ie s ię c zn ik L u t /

R ok X X 1985

O rg an K o m itetu In fo rm a ty k i M NSZW iT oraz K om itetu N au k o w o -T e ch n iczn e g ; NOT cis* In fo rm a ty k i

K O L E G IU M R E D A K C Y J N E :

M g r in ż . Z b i g n i e w G L U Z A , d r in ż . W a ­ c ł a w IS Z K O W S K I, m g r T e r e s a J A B Ł O Ń ­ S K A ( s e k r e t a r z r e d a k c j i ) , W ł a d y s ła w K L E P A C Z ( z a s t ę p c a r e d a k t o r a n a c z e l ­ n e g o ) , p r o f . d r h a b . L e o n Ł U K A S Z E ­ W IC Z ( r e d a k t o r n a c z e l n y ) , m g r in ż . A n ­ d r z e j J . P I O T R O W S K I , d r in ż . J a n u s z Z A L E W S K I

S T A L E W S P Ó Ł P R A C U J Ą :

M g r in ż . W’i t o l d A B R A M O W IC Z ( S z w a j ­ c a r i a ) , m g r in ż . R y s z a r d K . K O T T (W ie lk a B r y t a n i a ) , d r J a c e k O W C Z A R - C Z Y K , d r A n d r z e j S Z A Ł A S , d r J a k u b T A T A R K IE W IC Z , m g r in ż . T e r e s a W I L ­ C Z E K

P R Z E W O D N IC Z Ą C Y R A D Y P R O G R A M O W E J :

P r o f . d r h a b . T a d e u s z P E C H E

M a t e r i a ł ó w n i e z a m ó w i o n y c h r e d a k c j a n i e z w r a c a

R e d a k c j a : 00-041 W a r s z a w a , u l. J a s n a 14/16, p o k . 243 i 244, t e ł . 27-71-40 łu b 26-82-61 w . 184

Z a k ł . G r a f . „ T a m k a ” . Z a m . 0057/85 O b j.

4,0 a r k . d r u k . N a k ł a d 6500 e g z . N-10

IS S N 0542-9951, I N D E K S 36124

C e n a e g z e m p l a r z a 100 zł P r e n u m e r a t a r o c z n a 1200 zł

W YDAW NICTW O

SIGMA 1

0 0 -9 5 0 Warszawa skrytka pocztow a 1004

u l Biała 4

W NUM ERZE: S tro n a

Ję zy k p ro g ra m o w an ia BC PL (1) 1

Konrad, Jabłoński

E m u la to r E6RM -E — p rzy k ła d w y k o rz y sta n ia k o m p u teró w m ik ro p ro g ra m o w an y c h

M a rek Dziedzic, K r z ys z to f Perycz, J e rzy W iliń sk i 4 P ro je k to w a n ie sieciow ych baz danych n a p rzy k ła d zie SZBD-1100

W a ld em a r K a p u ś cik 6

Z K R A JU ‘ 10

K o m p u te ry w „N ” reso rcie G ra fin an so w a n a M ERZE 400

O bsługa te ch n ic zn a sp rzę tu w zestaw ien iu an k ieto w y m

m ikro K LAN 13

A P P L E l i c

R ozszerzenie m ożliw ości graficznych ZX81 (16K) | W spółpraca z nap ęd em ■ dysków elastycznych PLX 45D (2)

DS-80 M O N ITO R ’

K o m p u te ry z d ru g iej rę k i ! ' ' .

A k ad em ia m ikroK L A N U (3)

ZE Ś W IA TA 22

N ajnow sze te n d en c je w dziedzinie kom p u tero w y ch system ów ste ro w a n ia R odzaje d ru k a re k

NEW G ENERATION CO M PU TIN G

T E R M IN O LO G IA 30

S łow nik pojęć i te rm in ó w z dziedziny g ra fik i k o m puterow ej

CZW ARTA OKŁADKA — fla /a ł Pietrak, J a k u b T a ta rk iew icz

W N A J B L I Ż S Z Y C H N U M E R A C H :

■# W a c ła w I s z k o w s k i o m e c h a n i z m a c h k o m u n i k a c j i

' • A n d r z e j L i t w i n i u k o k o m p i l a t o r z e L O G L A N U d l a M E R Y 400

• Z b i g n i e w K i e r z k o w s k i i J a c e k M a l u s z y ń s k i o w s p ó ł b i e ż n e j a k t u a l i z a c j i b a z y d a n y c h

• J u l i a n W i n i e w s k l o j ę z y k u C

• F r a n k L a n d o s y s t e m a c h i n l o r m a c y j n y c l i

• W o jc ie c h C e l l a r y i J a n W ę g l a r z o n a u c z a n i u m i k r o i n f o r m a t y k i

• W a c ła w I s z k o w s k i o s u p e r k o m p u t e r z e C R A Y

• J a n B i e l e c k i o s t a n d a r d z i e o p e r a c j i w e j ś c i a - w y j ś c i a w A D Z IE

A J e r z y K a r c z m a r c z u k o e f e k t y w n o ś c i o b lic z e ń n u m e r y c z n y c h n a k o m p u t e r a c h S I N ­ C L A IR A

• H a l i n a K o n t k i e w i c z - C h a c h u l s k a o S I C O B I E ’84

I

(3)

W n a s z y m y t y k h i ^ ) r ¿Z)ji itacji języków progriam tfW nia [ system ów o p e d W r ti> i|^ ( P rz yPeni!iijniy, że począw szy od końca 1981 ro k u plTCOstawiliśmy w n im kolejno: ADĘ, LO- GLAN, CP/M, BASIC, języki sy m u lacy jn e, IR T-FO R TR A N , MODULĘ-2, PROLOG, FOR TH, PL/M , C IIIL L i P L/Z) n a ­ stę p u je dość w ażny m om ent. P oniższym a rty k u łe m n a w ią ­ zujem y do jednego z n ajcie k aw sz y ch a jednocześnie tru d n o w y tłu m aczaln y ch zjaw isk w h isto rii p ro g ra m o w an ia kom ­ p u te ró w — sukcesu ję zy k a C i zw iązanego z nim system u operacyjnego UN IX .

O znaczeniu lega o program ow ania, znanego co n a jm n ie j od dziesięciu lat, przesądzono stosunkow o niedaw no. T w ó r­

cy ję zy k a C, B ria n K ern ig lian i D cnnis R itchie, otrzym ali w ro k u 1983 n ag ro d ę czasopism a ELECTRONICS, a rok póź­

n ie j D ennis R itch ie i K en T hom pson zostali nagrodzeni b a rd z ie j liczącą się n ag ro d ą im . T u rin g a, p rzy z n aw an ą przez am ery k ań sk ie stow arzyszenie A ssociation for Com- p u tin g M ach in cry za w y b itn e osiągnięcia w dziedzinie te c h ­ n ik i kom puterow ej.

Ję zy k C, w k tó ry m napisano p raw ie całość U N IX A i je ­ go licznych odm ian sięga k orzeniam i kilk u inn y ch języków ,

z któ ry ch obecnie szerzej u żyw any je st tylk o jego bezpo­

śred n i p o przednik BCPL. Ze w zględu na znaczny w pływ ję zy k a B C PL n a C w zakresie bud o w y i n ie k tó ry ch k o n ­ stru k cji, p re z e n ta c ję tę rozpoczynam y w łaśn ie od niego.

K om pilatory obydw u języków sta n o w ią n arzęd zia system u U NIX, k tó ry om ów im y w n a s tę p n e j kolejności (m niej w ię ­ cej, od połowy roku). Z araz po szerszym p rze d staw ie n iu UNIXA, a szczególnie jego ją d ra i tzw . pow łoki (ang. shell), sta n o w iąc ej in te rp re te r poleceń, k tó ry ch nazw y odp o w iad a­

ją program om system ow ym , p rzejdziem y do k rótkiego om ó­

w ien ia innego w ażnego n arz ęd zia zw iązanego z ty m sy ste ­ mem , przeznaczonego do w y tw a rz a n ia o p rogram ow ania.

J e s t nim RA TFOR , czyli R A TIO N A L FORTRAN, szerzej nie znany w Polsce p rep ro ceso r FORTRANU.

P re z e n tu ją c C zytelnikom tę serię a rty k u łó w . sądzim y, że nic trz e b a sp ecjaln ie n am aw ia ć do ich le k tu ry . P o p u la r­

ność U N IX A i jego n arzędzi w z ra sta ta k gw ałtow nie, że z pew nością ju ż niedługo, w ra z z ek sp a n sją sp rzę tu m i­

krokom puterow ego, gorączka o bejm ie ta k że Polskę.

Redakcja

K O N R A D JABŁOŃSKI ŚCO Cyfronet

Instytut Energii Atomowej Świerk

Język programowania BCPL (i)

B C PL (ang. B asic Com bined P ro g ram m in g Languagc), ję ­ zyk p ro g ra m o w an ia przeznaczony głów nie d la m in ik o m p u ­ terów , je st w Polsce p rak ty c zn ie nieznany. W In sty tu c ie M aszyn M atem aty czn y ch w 1975 ro k u dokonano pró b y w y ­ k o rzy sta n ia k o m p ilato ra ję zy k a BC PL, działającego n a kom ­ p u te rz e IBM-370 — w celu g en e ro w a n ia pro g ram ó w dla m in ik o m p u te ra M ERA 400 [4], W la ta c h 1977—1978 doko­

n ałem im p lem e n ta cji ję zy k a B C PL dla m in ik o m p u teró w T P A i 1000 (prod. w ęgierskiej) i M ERA 400 w In sty tu c ie B a ­ d ań Jąd ro w y ch . O prócz w ym ienionego k o m p ilato ra B C PL d la k o m p u te ra IBM-370, istn ie je p rak ty c zn ie nie używ any k o m p ilato r n a m aszynie CYBER-73 w Ś w ierk u , oraz — b ę ­ dący w m oim p o sia d an iu — k o m p ilato r d la m in ik o m p u te ra PDP-11, pracującego pod n adzorem sy stem u operacyjnego RSX-11D.

M g r in ż . K O N R A D J A B Ł O Ń S K I u - k o ń c z y ł s t u d i a w 1964 r . n a P o l i t e c h ­ n i c e W a r s z a w s k i e j . P r a c u j e w S C O C y f r o n e t w Ś w i e r k u , g d z ie z a j m u j e s i ę p r o b l e m a t y k ą m i k r o - i m i n i k o m ­ p u t e r ó w , j a k r ó w n i e ż s y s t e m a m i C A M A C i M U L T IB U S I I . W 1976 r o ­ k u o d b y ł r o c z n y s t a ż n a u k o w y \ y K F A J u i i c h w R F N , s p e c j a l i z u j ą c s i ę w p r o g r a m o w a n i u m i k r o k o m p u ­ t e r ó w .

B C PL w yw odzi się z języka C P L (ang. C om bined P ro g ­ ram m in g L anguage), k tó ry z kolei je st w znacznym sto p ­ n iu [1] o p a rty n a ALGOLU 60. Jego rodow ód je st w ięc szla­

c h e tn y i być może to w łaśn ie spow odow ało, że — podobnie ja k A LGO L — nie zdobył sobie w y sta rc z a ją c e j p o p u la r­

ności. Z kolei z B C P L -u w yw odzą się późniejsze języki, do k tó ry ch należy choćby język C, k tó ry w n ie k tó ry ch ośro d ­ k ach w Polsce je st ju ż stosow any.

Z fa k tu , że p ro to p la stą B C P L -u je st A LGO L 60 nie n a ­ leży w yciągać w niosku, że je st to je d y n a p rzyczyna b ra k u p opularności języka. 'P rz e d e w szystkim język ten, podob­

nie ja k w szystkie pozostałe, do p ew n y ch celów n a d a je się lepiej, do innych gorzej. W arto w ięc poznać obszar jego o p ty m aln y ch zastosow ań i ta m go w łaśn ie prefero w ać.

S k ąd in ą d w iadom o, że w p ra k ty c e k o m p u te ro w e j stosuje się z różnych p rzyczyn n ie te języki, k tó re n a jle p ie j n a d a ­ ją się do ro zw iązy w an ia problem ów , a te, k tó ry ch z n a jo ­ m ość w d a n y m środow isku je st a k u ra t najlep sza, bądź są dostępne n a k o m p u te rach będących w zasięgu p rogram istów . W dużym stopniu zależy to ta k ż e od ich p rzyzw yczajenia.

J a k a je st w ięc dziedzina stosow ania ję zy k a BC PL? J e s t o na o kreślona dość szeroko jako dziedzina zastosow ań n ie - n u m erycznych, a w ięc dotyczy p isa n ia różnego ro d za ju p ro ­ g ram ów system ów o p era cy jn y c h p rz e tw a rz a ją c y c h d an e n ie - n u m e ry c zn e bądź dan e będące tylko liczbam i n a tu ra ln y m i, p isa n ia kom pilatorów , in te rp re te ró w , sym ulatorów , proceso­

rów i edytorów tekstow ych, p ro g ra m ó w obsługi (ang. h a n ­ dler), u rzą d zeń w e-w y itp. B C PL jako język w ysokiego poziom u, zu p ełn ie n iezależny od ty p u m aszyny, n a d a je się w ięc ta k ż e do k o m u n ik acji m iędzy ludźm i, np. p rz y s ta w ia ­ n iu problem ów do rozw iązania, b ąd ź o p isy w an iu rozw iązy­

w anych problem ów w sposób skondensow any. S tosow any b y ­ w a n a k u rsa c h akad em ick ich jako n arzęd zie pom ocnicze [6].

W łaściw ość B C PL po zw a lając a stosow ać s y n ta k ty k ę w y ­ w odzącą się z ALGOLU, w ra z z m ożliw ością operow ania n a n ajn iższy m poziom ie m aszyny (tzn. n a jej re je stra c h p a ­

(4)

mięci), czynią go ro dzajem języka su p e ra sem b lera. T a k w ięc język BCPLi n a jle p ie j n a d a je się do użycia tam , gdzie n a j­

sk u te cz n iej p ro b lem ro zw ią zu je się za pom ocą języków asem b lera, p rzy czym w B C P L -u ro zw iązu je się go o w iele szybciej i od raz u d la dow olnej liczby k o m p u teró w ró żn ej k o n stru k c ji (!).

CH A RA K TERY STY K A JĘ Z Y K A

N iew ątp liw ie każdy z. języków sztucznie tw orzonych, a do ta k ic h należ ą języki p ro g ra m o w a n ia k o m puterów , m ożna sc h arak te ry z o w ać n a jśc iśle j za pom ocą opisu sk ła d n i języka o raz elem en tó w d an y c h w y k o rzy sty w an y ch w języku. T aki opis B C PL m ożna znaleźć w źródłow ej p ra c y M. R ich a rd sa [7], Ze w zględu je d n a k n a to, że p ra c a ta je st w Polsce b ardzo tru d n o dostępna, w celu u m o żliw ienia C zytelnikom w stępnego p rz y n a jm n ie j zap o zn an ia się z językiem , po d aję n ie k tó re jego w łaściw ości składniow e, a ta k ż e — opis pod­

staw ow ego ele m e n tu danych.

E lem en t B C PL

J e s t to p ojęcie utw o rzo n e n a potrzeb y języka, n a jb a r ­ dziej zbliżone do pojęcia słow a m aszynow ego używ anego w od n iesien iu do rzeczyw istych k o m p u te ró w p ro g ra m o w an y c h w językach asem b lera. K ażdy elem e n t B C PL sk ła d a się z dw óch części, n azw anych:

R — w artość elem en tu (ang. R -value) L — w arto ść elem e n tu (ang. L -value).

W irtu a ln a m aszy n a p ro g ra m o w an a w języku B C PL ma pam ięć sk ła d a ją c ą się z kom órek, p o zw alający ch zapisać w n ic h w artości w p ostaci liczb n a tu ra ln y c h bądź odczytyw ać z n ich te w arto ści. K aż d a k o m ó rk a pam ięci w irtu a ln e j m a sw ój adres, k tó ry ta k ż e m ożna w y razić za pom ocą liczby n a tu ra ln e j. E lem entem B C PL jest w ięc połączenie a d re su ko m ó rk i pam ięci m aszyny w irtu a ln e j (L -w artość) z z a w a r­

tością te j kom órki (R -w artość). P odobnie ja k w m aszynach rzeczyw istych, ta k i w opisy w an ej m aszynie w irtu a ln e j tylko R -w arto ść elem e n tu m oże być m odyfikow ana, n a to ­ m ia st L -w a rto ść określonego ele m e n tu nie m oże ulec zm ia­

nie. J e ś li w y k o n u je się op eracje n a L -w artości, to znaczy, że w yznacza się dopiero o k reślony elem e n t BCPL.

O p eracje n a elem e n ta ch

Do n ajw a żn iejsz y ch o p era cji należy przypisanie, co w B C P L -u zap isu je się jako:

V A R 1 := V A R 2

O znacza to: R -w arto ść elem e n tu nazw anego V A RI zostaje za stą p io n a p rzez R -w arto ść elem e n tu nazw anego VAR2, p rzy czym po w y k o n an iu p rzy p isa n ia R -w arto ść elem en tu VAR2 n ie u leg a zm ianie.

O prócz zw y k łej o p era cji p rzy p isan ia, może w ystąp ić ope­

ra c ja p rzy p isa n ia R -w arto śc i w y ra że n ia u zy sk an e j p rz y uży­

ciu o p e ra c ji arty m ety czn y ch , logicznych i sp ecjaln y ch (typo­

w ych d la BCPL), zw anych o p era cja m i adresow ym i, n a R - -w a rto ściach różnych elem en tó w oraz w arto ściach stałych, np.:

V A R l: =■V A R2 +- V A R 1—37

W artości sta łe m ogą być zapisyw ane w postaci nazw bądź liczbow o (głów nie dziesiętnie i ósem kowo). O prócz o p era to ­ ró w d o d aw a n ia i odejm ow ania, m ożna stosow ać o p era to ry m nożenia i dzielenia, o p e ra to ry sum o w an ia i m nożenia lo­

gicznego, różnicy sy m e try cz n ej i je j negacji, a ta k ż e negacji logicznej. M ożna też stosow ać n a s tę p u ją c e je d n o - i dw u ele- m entow e o p e ra to ry ad reso w an ia, zdefiniow ane n a potrzeb y języka BC PL: RV, LV i % .

I n s tru k c ja p rzep isan ia:

V A K 1 := R V V A R 2

oznacza, że R -w arto ść elem e n tu VAR2 je s t tra k to w a n a ja ­ ko L -w a rto ść pew nego elem e n tu X, któ reg o R -w arto ść zo­

sta je p rzy p isa n a R -w arto śc i elem e n tu V A R I. T a k w ięc jest to p rzy p isa n ie z w y k o rz y sta n iem a d re so w a n ia pośredniego p rzy odczycie. Liczba o p era to ró w RV m oże być dow olnie duża, p rzez co m ożna uzyskać dow olnie głęboko sięgające ad re so w a n ie p o śred n ie odczytu.

D ziałanie o p e ra to ra LV, ja k w p rzykładzie:

V A R 1 : « L V V A R 2

tłum aczy się w te n sposób, że R -w arto ści elem en tu VARI zostaje p rzy p isa n a L -w a rto ść elem en tu VAR2. Nie m a w ięc sensu d w u k ro tn e użycie o p era to ra LV.

W in stru k c ji p rzy p isa n ia n ie k tó re o p era to ry ad reso w an ia mogą być u ży te ta k że i po lew ej stronie, np.:

R V V A R l :~ V A R 2

co oznacza, że R -w arto ść elem en tu VAR2 je st p rzy p isa n a R -w arto śc i pew nego elem entu, którego L -w a rto ść je st R- -w a rto ścią elem e n tu VA RI. J e s t to w ięc po śred n ie ad re so ­ w an ie przy zapisie!

U m ieszczenie o p e ra to ra LV po lew ej stro n ie znaku p rz y ­ p isa n ia je st niedopuszczalne, gdyż oznaczałoby zm ianę a d re ­ su kom órki p am ięci w m aszynie w irtu a ln e j, co z założenia je st niem ożliw e.

O prócz jednoelem entow ych o p era to ró w ad re so w a n ia sto ­ suje się o p era to r dw uelem en to w y (przem ienny):

V A R I : —V A R 2 */. C O N S T

lu b

V A R I : — C O N S T Vi V A R 2

Je d e n z arg u m e n tó w p ra w e j stro n y p rzy p isa n ia m u si być elem entem , n a to m ia st drugi — w arto śc ią stalą. W artość w y ra że n ia po p ra w e j stro n ie je st R -w arto śc ią elem en tu o L -w arto ści uzy sk an ej z do d an ia R -w arto śc i elem e n tu VAR2 i sta łe j CONST, co ilu stro w a n o n a ry su n k u . W yraże­

n ie V AR °/r CONST m ożna zapisać jako RV (V A R +C O N ST).

' i

I l u s t r a c j a o p e r a c j i V A R l := V A R 2 t/iC O N S T

W B C PL używ a się elem e n tu zw anego w ek to re m d la o zn a­

czania liniow o uporząd k o w an y ch zbiorów liczb (ang. array ).

R -w arto ść takiego elem e n tu je st ad resem zerowego elem e n ­ tu zbioru, a k ażdy n a stę p n y elem e n t zbioru za jm u je ko ­ m ó rk ę p am ięci w irtu a ln e j o ad re sie o 1 w iększym niż e le ­ m e n t poprzedni. P o zw ala to n a ary tm ety c zn e obliczanie ad re su elem entów w ek to ra, np. w in stru k c ji FOR:

F O R 1 ^ 1 T O G E T D Y T E < S ,0) D O W R C H (G E T B Y T E (S .I))

W tym p rzy p a d k u , po zw iększeniu o 1 w sk aź n ik a I, pob ie­

ra n e są kolejno R -w arto śc i elem en tó w zbioru S, p rzy czym zerow y elem en t z a w iera liczbę elem entów zbioru (jest to zalecenie języka BCPL).

D ek la racje

W szystkie zm ienne bez w y ją tk u m uszą być deklarow ane, n a to m ia st sta łe m uszą być w ted y d ek laro w an e gdy są w y­

rażone przez nazw ę. W B C PL rozróżnia się cztery rodzaje d ek larac ji.

D ek la racje M A N IFEST dotyczą sta ły c h uży w an y ch w pro g ram ie. Ich w arto ści m uszą być u sta lo n e ju ż w fazie kom pilacji p ro g ra m u i m ogą być d ek laro w an e w postaci w yrażeń, k tó ry ch w szystkie sk ła d n ik i m uszą być zn an e w chw ili kom pilacji, np.:

m a n i; e s t ($

F I L E “ 0

E N T R Y .W O R D .3 = # 7 7 E O F = 2 5

?)

2

(5)

>

D ek la racje STA TIC dotyczą zm iennych definiow anych w obszarze pam ięci w irtu a ln e j nie u ży w a n ej an i n a stos, an i n a in stru k c je p ro g ra m u . Z m ienne te o d p o w iad a ją kom órkom roboczym w p am ięc i o p era cy jn e j k o m p u te ra p ro g ra m o w an e­

go w języku asem b lera. Z w ykle n a d a je się im o b o ję tn ą w a r­

tość początkow ą, n ajczęściej 0. Z naczy to, że w chw ili w p ro ­ w ad zen ia p ro g ra m u do rzeczyw istego k o m p u te ra ta k zade­

k la ro w a n e zm ienne będą m iały R -w arto śc i w edług d e k la ­ rac ji, np.

S T A T IC ($

F L A G = 0

M A I N .F L A G “ T R U E

$)

P ro g ra m p isa n y w B C PL nie m usi być kom pilow any w całości, co w p ra k ty c e d aje rozliczne korzyści. Je d n ak ż e, w celu zap ew n ien ia łączności m iędzy poszczególnym i segm en­

ta m i p ro g ra m u , a ta k że — łączności z biblioteką, k tó rą n a ­ leży w ted y tra k to w a ć jako w cześniej opracow any segm ent p ro g ra m u , w p ro w ad za się w B C PL tzw . w e k to r k o m u n ik a ­ cyjny, k tó ry m a c h a ra k te r globalny. D ek la racja G LOBA L oznacza w ięc p rzy p o rzą d k o w a n ie d e k la ro w a n e j nazw y o k re ­ ślonej kom órce w ek to ra . D ostęp do te j k o m órki m oże odby­

w ać się p rzez jed n ą nazw ę lu b różne nazw y, ale z a d ek la­

ro w an e d la te j sam ej kom órki. W zględne n u m e ry kom órek w e k to ra d e k la ra c ji GLOB A L m uszą być liczbam i znan y m i w czasie k om pilacji. R ozm iar w e k to ra oraz p rzy p o rzą d k o ­ w an ie nazw bibliotecznych poszczególnym kom órkom w ek ­

to ra zależy od im plem entacji.

D ek la racja zm iennych LET stanow i c z w artą g ru p ę d e­

k la ra c ji i dotyczy zm iennych dynam icznych, tw orzonych dopiero w czasie w y k o n y w an ia p ro g ra m u n a stosie m aszy ­ ny w irtu a ln e j. Z m ienne d ek laro w an e jako dynam iczne m o­

gą w czasie w y k o n y w an ia p ro g ra m u fizycznie w ystępow ać w ielo k ro tn ie w różnych m iejscach stosu, lecz dzięki ich lokalności n ie p o w oduje to k o n flik tu . T akże dzięki lo k al- ności zm iennych dynam icznych, ta sam a n az w a m oże być u ży ta do d efin io w a n ia różnych zm iennych, pod w a ru n k ie m za chow ania w a ru n k ó w lokalności.

U zupełnieniem d e k la ra c ji zm iennych je st d ek laro w an ie p ro ce d u r i fu n k cji, co o d b y w a się ta k ż e p rzy użyciu słow a LET. Oto fo rm a ln e różnice w d e k la ra c ja c h poszczególnych obiektów (podw ójny znak ła m a n ia „ //” oznacza kom entarz):

I.E T A = T R E E M A X / / D e k l a r a c j a z m i e n n e j d y n a m i c z n e j L E T W K IT E C H A R D O B E . .. / / D e k l a r a c j a p r o c e d u r y L E T F O R M T U E E = V A L O F ...//D e k la r a c J a f u n k c j i

In stru k c je

W BC PL, podobnie ja k w in n y c h językach p ro g ra m o w a­

n ia in stru k c je służą do opisu p ew n y ch czynności n a e le ­ m e n tac h danych, są poleceniam i w y k o n an ia ty c h czynnoś­

ci. N a eta p ie kom pilacji p ro g ra m u in s tru k c je sta n o w ią je ­ dyn ie sc h em a ty działań, k tó re będą w y k onyw ane dopiero w czasie w y k o n y w an ia p ro g ra m u . Z konieczności om ów ione mogą być tu jed y n ie w y b ra n e in stru k c je języka.

Do podstaw ow ych in stru k c ji w B C PL należy in s tru k c ja p rz y p isa n ia o zn aczan a sym bolicznie znakiem : = , k tó re j działan ie w yjaśniono p rzy o m aw ian iu e lem e n tu BC PL. P rzy użyciu in stru k c ji p rzy p isa n ia tw orzy się inne, b a rd z ie j zło­

żone in stru k c je , k tó re dok o n u ją p ew nych m od y fik acji e le ­ m e n tó w lu b służą do k o n tro li p ro g ra m u . W B C PL szereg w y stę p u jąc y ch po sobie in stru k c ji p rzy p isa n ia m ożna za­

stąp ić jedną, za w ie ra ją c ą po le w e j i po p ra w e j stro n ie listy w y rażeń . P o w o d u je to oczyw iste skrócenie zapisu; np. za­

m iast:

A !* * A + 1 IJ :■=■<>

C : = F A L S E

m ożna napisać:

A , B , C A + l , 0, F A L S F ,

W yw ołanie p ro ce d u ry w B C PL je st in stru k c ją , k tó rą za­

p isu je się jako nazw ę zakończoną n aw ia sa m i okrągłym i, za­

w ie ra ją c y m i p a ra m e try w yw oły w an ej p ro ce d u ry . W szcze­

gólnym p rzy p a d k u p ro c e d u ra m oże n ie m ieć żadnych p a r a ­ m etrów . W p rzy p a d k u w y w o łan ia p ro ce d u ry :

W R I T E .C IIA R A C T E R („ G ” )

p a r a m e tr je st znakiem alfa n u m ery c zn y m (lite rą G). Bez- p a ra m e tro w e w y w ołanie p ro ce d u ry może m ieć postać:

N E W L I N E ()

gdyż w ty m p rzy p a d k u polecenie dotyczy z góry zdefinio­

w an y c h czynności.

B ardzo b ogatą g rupę in s tru k c ji sta n o w ią w BCPL, in ­ stru k c je w a ru n k o w e do k tó ry ch należą — n a p rz y k ła d — U N TIL i R E P EA TU N TIL. O bie w ym ienione in s tru k c je w y ­ m a g ają b ad a n ia w yrażenia, którego w arto ść logiczna roz­

strzy g a o dalszym postępow aniu. P rzykładow o zapis:

U N T IL B = 6 B : = B + 1

oznacza, że ta k długo dopóki R -w arto ść elem e n tu B nie będzie ró w n a 6 (w yrażenie logiczne) n a s tę p u je dodaw anie jed y n ek do R -w arto śc i elem e n tu B. W szczególnym p rz y ­ pad k u , gdy p rzed w y k o n an iem in stru k c ji U N TIL R -w arto ść B by ła ró w n a 6, in s tru k c ja p rzy p isa n ia nie zostanie w ogóle w yk o n an a.

W p rzy p a d k u in stru k c ji:

B :- = B + l

R E P E A T U N T I L B “ 6

n a jp ie rw n a s tą p i b ezw aru n k o w e dodanie je d y n k i do R -w a r- tości elem e n tu B, a dopiero potem — zb a d an ie w y rażen ia logicznego, którego w y n ik ro zstrzygnie o p o w tó rn y m d oda­

n iu je dynki. P rz y ta k za p isa n ej in stru k c ji m oże zdarzyć się, że dla p oczątkow ej R -w arto śc i elem e n tu B ró w n e j 6 in ­ s tru k c ja będzie w y k o n y w an a w nieskończonej pętli, zgodnie z nak azem p o w ta rz a n ia d o d aw a n ia jedynek.

P rz y k ład e m ty p o w ej in stru k c ji ste ru ją c e j je st in stru k c ja RETURN, k tó ra n ak a z u je p rze rw ać w y k o n y w an ą p rocedurę i pow rócić do p ro g ra m u w yw ołującego tę procedurę.

L I T E R A T U R A

11] B a r r o n D . W ., B u x t o n J . N ., H a r t l e y D . F ., N i x o n E ., S t r a c h e y C .: T h e M a in F e a t u r e s o f C P L , C o m p u t e r J o u r n a l , v o l. 6 (1963), p p . IM —143

12] H o ld e n J . : B C P L /R S X -1 1 D U s e r M a n u a l. D e p a r t m e n t o f C o m ­ p u t e r S c i e n c e , U n i v e r s i t y o f Y o r k , H e s l i n g t o n , J u n e 1976

13] J a b ł o ń s k i K .: B C P L . — j ę z y k s u p e r a s e m b l e r a . P o s t ę p y T e c h n i k i J ą d r o w e j , v o l. 24, s t r . 383—393 (1980)

14] K o m p i l a t o r s p r o ś n y j ę z y k a B C P L m a s z y n y c y f r o w e j M E R A 40U, I n s t y t u t M a s z y n M a t e m a t y c z n y c h , W a r s z a w a , 1975

151 R i c h a r d s M .: A D e s c r i p t i o n o f t h e B C P L C o m p i l e r P h a s e 1:

B C P L t o O C O D E . U n i v e r s i t y o f C a m b r i d g e , C o m p u t e r L a b o r a t o r y , A u g u s t 1971

[61 R i c h a r d s M ., W h l t b y - S t e v e n s C .: B C P L — T h e L a n g u a g e a n d i t s C o m p i l e r . C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , 1979

171 R i c h a r d s M .: T h e B C P L P r o g r a m m i n g M a n u a l . U n i v e r s i t y o f C a m b r i d g e , C o m p u t e r L a b o r a t o r y , A p r i l 1973

[B| S u f f r i n B . A .: A B C P L I m p l e m e n t a t i o n . U n i v e r s i t y o f E s s e x .

W yniki konkursu

Z a r z ą d G ł ó w n y i Z a r z ą d S e k c j i C y b e r n e t y k i M e d y c z n e j I n t e r n i s t ó w P o l s k i c h o g ł o s i ł w 1983 r . k o n k u r s p n . „ A l g o ­ r y t m i p r o g r a m k o m p u t e r o w y r e k o n s t r u k c j i o b r a z ó w t o -

m o g r a f i c z n y c h m e t o d C T i N M R (p . IN F O R M A T Y K A n r 7—8, 1983 r.) .

W s t y c z n i u b r . n a s y m p o z j u m n a t e m a t t o m o g r a f i i M R , z o r g a n i z o w a n y m p r z e z S C - T I P , I F M - P A N o r a z P L T R w K a ­ t o w i c a c h n a s t ą p i ł o j e g o r o z s t r z y g n i ę c i e . K r ó t k i e o m ó w i e n i e a l g o r y t m ó w i p r o g r a m ó w z n a j d u j e s ię w t o m i e s t r e s z c z e ń r e f e r a t ó w p r e z e n t o w a n y c h n a t y m s y m p o z j u m .

A o t o w y n i k i k o n k u r s u i p r z y z n a n e n a g r o d y :

I n a g r o d a w w y s o k o ś c i 50 000 z ł d l a z e s p o ł u : P . P ę n c z e k , P . F r a n a s z c z u k , I i . L e s z c z y ń s k i z P r a c o w n i F i z y k i M e ­ d y c z n e j I n s t y t u t u F i z y k i D o ś w i a d c z a l n e j U n i w e r s y t e t u W a r s z a w s k i e g o

I I n a g r o d a w w y s o k o ś c i 20 000 z ł — d l a W . M a li n o w s k ie g o z I n s t y t u t u F i z y k i M o l e k u l a r n e j P A N w P o z n a n i u D w ie r ó w n o r z ę d n e I I n a g r o d y p o 20 000 zł

— d l a z e s p o ł u : Z . M a r s z a ł e k , J . C z o p ik , K . N o w a k , A . T r o j n a r z P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j i H u t n i c z e g o P r z e d s i ę ­ b i o r s t w a R e m o n t o w e g o

— d l a A . P o ł a c i n a z Z a k ł a d u E l e k t r o n i k i J ą d r o w e j i M e ­ d y c z n e j I n s t y t u t u R a d i o e l e k t r o n i k i P o l i t e c h n i k i W a r ­ s z a w s k i e j

I I I n a g r o d a w w y s o k o ś c i 10 000 z ł — d l a Z . D r u ż y e k i e g o w y s t ę p u j ą c e g o j a k o o s o b a p r y w a t n a

n a g r o d a d o d a t k o w a w w y s o k o ś c i 5000 z ł — d l a J . C z a p l i c ­ k i e g o z I n s t y t u t u F i z y k i M o l e k u l a r n e j P A N w P o z n a n i u .

3

(6)

MAREK D ZIE D ZIC K RZYSZTO F PERYCZ JERZY W IL IŃ S K I ZETO Gdańsk

Emulator E6RM-E — przykład wykorzystania komputerów mikroprogramowanych

W p row adzenie k o m p u te ró w Jedno liteg o S ystem u oraz p la ­ n o w an e w ygaśnięcie p ro d u k c ji m aszyn cyfrow ych serii ODRA n arz u ciły konieczność w y k o rz y sta n ia dotychczasow e­

go bogatego o p ro g ra m o w an ia sy stem u ODRA w środow isku k o m p u te ró w Jed n o liteg o S y stem u (RIAD). T em at ten p rze­

w ija ł się w w ielu ju ż p u b lik a cjac h , m .in. [1, 2, 3, 8, 10].

M etody przenoszenia o program ow ania

Is tn ie ją d w ie zasadnicze m etody przenoszenia o p ro g ra­

m ow ania n a in n ą m aszynę cy fro w ą [8, 10]:

• m eto d a przep ro g ram o w an ia, w k tó re j stosuje się różne sposoby tra n s la c ji p ro g ra m u n a poziom ie te k stu źródłow ego, połączone z e w e n tu a ln ą k o n w ersją zbiorów danych

• m e to d a m odelow ania, k tó ra um ożliw ia bezpośrednie, in- te rp re ta ty w n e w y k o n y w an ie p ro g ra m u b in arn eg o k o m p u te ­ r a m acierzystego n a now ym kom puterze; m etoda ta, jeśli je s t zrealizo w an a w yłącznie przy użyciu środków p ro g ra m o ­ w y ch now ego k o m p u te ra, n az y w a się sy m u lac ją, n ato m ia st gdy część lu b całość p rocesu m odelow ania je st realizo w an a sprzętow o, nosi nazw ę em ulacji.

P ierw sza z w ym ienionych m etod m a ograniczone zastoso­

w anie, poniew aż n ie zap ew n ia a n i d u żej efektyw ności, ani ca łk o w ite j zgodności pro g ram o w ej — z u w agi n a n ieu w zg lęd ­ n ia n ie d y n am iczn ej s tr u k tu ry p ro g ra m u n a etap ie jeg:> tr a n ­ slacji. T ru d n o ści n a p o ty k a n e p rz y stosow aniu te j m etody p o d aje szerzej o pracow anie [8].

D ru g a z w y m ienionych m etod zap ew n ia uzyskanie p e łn e j zgodności p ro g ra m o w ej bez konieczności in g e re n c ji w ist­

n ie jąc e oprogram ow anie. O gólną d y sk u sję za le t i w ad sy­

m u la c ji i e m u lac ji za w ie ra o p racow anie [8], zaś k o n k re tn e re a liza cje sy m u lato ró w k o m p u te ra ODRA 1305 n a R-32 omó­

w ione są w p ra c a c h [2, 3], a e m u la to ra R6RM -E — w o p ra ­ cow aniu [1].

W ybór technicznej m etody re a liz a c ji e m u la to ra k o m p u te ra m acierzystego n a now ym k o m p u te rze je st w oczyw isty spo­

sób u w aru n k o w a n y jego s tru k tu rą . R odzaje m aszyn cyfrow ych

M ożna rozróżnić dw ie podstaw ow e k la sy m aszyn cy fro ­ w ych: z a w ierając e o ra z nie z a w ierając e m ik ro p ro g ra m o w a­

n ych u k ła d ó w logicznych.

P ro c eso r m aszyn cyfrow ych b y ł tra d y c y jn ie w y k o n y w a­

ny jako sieć k o m b in acy jn o -sek w en cy jn y ch u kładów logicz­

nych, k tó re j poszczególne części p ełn iły w yspecjalizo w an e fu n k c je zdefiniow ane p rz y ję ty m re p e rtu a re m in s tru k c ji m a­

szynowych. O ile w p rz y p a d k u m n iejszy ch system ów k o m ­ p u te ro w y c h ta k ie podejście k o n stru k c y jn e było uzasadnione, to w w iększych m aszynach, dy sp o n u jący ch szerszym i m o­

żliw ościam i p rz e tw a rz a n ia , pow odow ało n a d m ie rn y w zro st złożoności sprzętu, a w k o n se k w e n cji — znaczny w zro st ko­

sztów jego z a p ro jek to w a n ia i w y tw arza n ia. P odejście to stosow ane je st a k tu a ln ie ty lk o w nielicznych przy p ad k ach , gdy k ry ty cz n y m p a ra m e tre m k o n stru k c y jn y m k o m p u te ra je st szybkość.

S tosow ana obecnie te c h n ik a m ik ro p ro g ram o w an y ch u k ła ­ dów logicznych, m a — oprócz p ro sto ty i u p o rzą d k o w a n ia p rocesu p ro je k to w a n ia [11, 12] — w iele d odatkow ych zalet, jak :

• elastyczność: za m ia st zm ian w u k ła d ac h p rocesora w y ­ sta rc zy zm odyfikow ać m ik ro p ro g ram

9 u ła tw ie n ia d la em u lac ji: przez zm ianę m ik ro p ro g ram ó w u zy sk u je się in n ą in te rp re ta c ję in s tru k c ji m aszynow ych

• „m ocniejsze” in stru k c je : m ożliw a je s t re a liz a c ja sko m p li­

k ow anych in stru k c ji, a n a w e t zdań ję zy k a w ysokiego p o ­ ziom u; istn ie je ta k ż e m ożliw ość tw o rze n ia specjalizow anych p ro ce d u r u ży tk o w n ik a

© kon serw acja, d ia g n o sty k a i szkolenie: p ro sto ta logiki m i- k ro p ro g ram o w a n ej u ła tw ia w y k ry w a n ie i u su w an ie błędów sprzętow ych o raz upraszcza proces szkolenia perso n elu te ch ­ nicznego.

O bszerniejsze w iadom ości n a te m a t m ik ro p ro g ra m o w an ia p o d ają p u b lik a c je [4, 9, 13, 14].

W tech n ice te j re a liz u je się układow o w y b ra n y zestaw o p e ra c ji elem e n ta rn y c h (m ikrooperacji); k ażd a z in stru k c ji m aszynow ych w y m ag a w y k o n an ia p ew n e j ich Liczby. A k tó ­ r e z nich i w ja k ie j kolejności m a ją zostać w y k o n an e — ty m s te ru je odpow iedni m ik ro p ro g ram , um ieszczony w p a ­ m ięci m ikroprogram ów .

W sk ład jednego m ikrorozkazu w chodzi w iele m ikroope­

rac ji, ste ru ją c y c h jednocześnie ro zm a ity m i rów nolegle r e a ­ lizow anym i fu n k cja m i, oraz m ożliw y do m odyfikow ania a d re s następ n eg o m ikrorozkazu, co um ożliw ia tw orzenie ła ń ­ cuchow anych m ik ro p ro g ram ó w zaw ierając y ch p ętle i roz­

gałęzienia. M ożliw ym i do jednoczesnego w y k o n y w an ia są n ie tylk o m ik ro o p e ra cje dotyczące oddzielnych bloków fu n ­ kcjo n aln y c h k o m p u te ra (jed n o stk i c e n tra ln e j, p am ięci ope­

ra c y jn e j, system u w ejścia-w yjścia), ale rów n ież w ra m a c h tych bloków fu n k c jo n a ln y c h je st m ożliw a p ra c a ró w n o le­

gła. D zięki ta k ie m u podejściu, uzy sk u je się znaczne p rz y ­ spieszenie d ziałan ia sy stem u liczącego.

W iele w spółczesnych kom p u teró w sto su je rozbudow ane, ste ru ją c e jednocześnie dużą liczbą m ikrooperacji, m ikroroz- k azy o długości p rze k ra c z a ją c e j 100 bitów . P am ię ć m ik ro ­ p ro g ra m ó w je st rea lizo w a n a w ielorako: jako pam ięć sta ła ty p u ROM, jako pam ięć p ro g ra m o w aln a ty p u EPR O M lu b jako pam ięć ty p u RAM, k tó re j zaw arto ść w cz y tu je się ze specjalnego u rzą d zen ia pam ięci zew n ętrzn ej. Z aw arto ść tego ty p u pam ięci m ik ro p ro g ram ó w m oże być czasem rów nież d y nam icznie zm ien ian a sp e cja ln y m i in stru k c ja m i w czasie p rac y k o m p u te ra.

S tru k tu ra logiczna k o m p u te ra R-32

K o m p u ter R-32 n ależy do gru p y m aszyn m ik ro p ro g ra m o ­ w an y c h i sk ła d a się z n a s tę p u ją c y c h bloków fu n k c jo n a l­

nych:

• procesora, obejm u jąceg o a ry tm o m etr, pam ięć lo k a ln ą oraz u k ła d y ste ro w a n ia w ra z ze sta łą pam ięcią m ik ro p ro g ram ó w

• p am ięci o p era cy jn e j

• k an a łó w w ejścia-w y jścia, u m ożliw iających w y m ia n ę in ­ fo rm a c ji m iędzy pam ięcią o p e ra c y jn ą a u rzą d zen iam i w e jś­

cia-w y jścia

k o o rd y n a to ra kanałów , um ożliw iającego w sp ó łp racę k a ­ n a łó w z procesorem .

W skład a ry tm o m e tru w chodzą m .in. re je s try w e w n ę trz ­ ne, liczniki (w tym licznik rozkazów ), su m a to r słow ow y (32-bitowy) o ra z sum ator- bajtow y, rea lizu jąc y ta k że o p e ra ­ cje logiczne, ta k ie ja k : OR, AND i EX CLU SIV E OR, k o m u ­ ta to r p rocesora (steru ją cy p rze sy łan iem d an y c h m iędzy r e ­ je stra m i w ew n ę trz n y m i o raz w y k o n u jąc y p rze su n ięc ia o je ­ d en lu b cztery bity). P am ięć lo k a ln a za w ie ra m .in. d o stęp ­ n e program ow o re je stry ogólne i zm iennoprzecinkow e.

(7)

W skład u k ła d ó w ste ro w a n ia w chodzi m .in. u k ła d syn-

— chronizacji, o k reśla ją cy kolejność re a liz a c ji m ikrooperacji, u k ła d y ste ro w a n ia p am ięc ią m ikro p ro g ram ó w o ra z p a m ię ­ cią o p era cy jn ą i lokalną, w sk aź n ik i i re je s try w e w n ętrz n e (w ty m słowo sta n u p ro g ra m u — PSW ).

J a k już w spom niano, u k ła d y logiczne jed n o stk i c e n tra l­

n e j re a liz u ją alg o ry tm y zw iązane z obsługą k a n a łó w w ejś- cia-w yjścia.

Je d n o stk a c e n tra ln a działa zatem w dw óch sta n ac h : p ro ­ cesorow ym bąd ź k anałow ym , ró żniących się sposobem in ­ te rp re ta c ji n ie k tó ry ch pól m ikrorozkazu, a ta k że tym , że m ik ro p ro g ra m w sta n ie procesorow ym m oże zostać p rz e ­ ry w a n y przez żąd an ie obsługi k a n a łu . W ty m p rzy p a d k u ak ty w o w a n y je st odpow iedni m ik ro p ro g ra m d ziałający w sta n ie k an a ło w y m (w ty m sta n ie dalsze p rz e rw a n ia są za­

blokow ane), po w y k o n an iu którego n a s tę p u je p o w ró t do rea liza cji p rzerw anego m ik ro p ro g ra m u . Szczegółowy opis d ziała n ia z a w a rty je st m .in. w d o k u m e n tac ji [7].

P am ięć m ikro p ro g ram ó w z a w iera 3072 słow a 86-bitow e.

J e s t ona zrealizo w an a jako pam ięć sta ła tran sfo rm ato ro w a.

N a jedno słowo p rz y p a d a 86 rdzeni. A dres słow a je st w y ­ znaczony p rzez położenie p u n k tó w lu tow niczych w m a tr y ­ cach — diodow ej i tran z y sto ro w e j — m iędzy k tó ry m i p rz e ­ ciąg n ięty je st przew ó d p obudzający. G dy przechodzi on p rzez rd ze ń tra n sfo rm a to ra — g en e ro w a n a je s t p rzy odczy­

cie logiczna je d y n k a, a w p rzeciw nym w y p a d k u — zero.

D ostępna p rze strzeń ad reso w a o b ejm u je 4096 słów (re je str adresow y p am ięc i m ik ro p ro g ra m ó w m a 12 bitów ).

M ik ro p ro g ram y s te ru ją w y k o n y w an iem in s tru k c ji m aszy­

now ych, p ra c ą k an a łó w w e jścia -w y jścia oraz re a liz u ją o k re ­ sow e te sty diagnostyczne. K o m p u te r R-32 m a bogaty zestaw m ikrooperacji, z k tó ry ch n ie k tó re są w yspecjalizo w an e (np.

m ik ro o p e ra cja d ek o d u jąc a in s tru k c je m aszynow e), in n e zaś są w y sta rc za jąc o ogólne, b y m ożna było zrealizow ać szeroki zestaw algorytm ów , w ty m np. rea lizu jąc y ch rozkazy z re ­ p e r tu a ru m aszyny ODRA (d o k u m en tacja [5]).

E m u la to r E6RM-E

J a k w spom niano n a w stę p ie — em u lato r, i sy m u lato r re a liz u ją w spólne zadanie, ja k im je st m odelow anie m aszy­

ny m acie rz y ste j n a now ej m aszynie, nieco o dm iennym i śro d ­ kam i. O ba te n arz ęd zia łączy jedność stosow anych a lg o ry t­

mów, dzieli jed y n ie sposób realizacji.

W yróżnić m ożna n ie ja k o d w a działy sy m u lato ra, k tó re w ró żn y m sto p n iu opłaca się w spom agać sprzętow o p rzech o ­ dząc do em u lacji:

• dział „organizacji obliczeń”, czyli zam odelow any zespół f u n k c ji w y k o n y w an y ch n o rm a ln ie p rzez system o p era cy jn y (egzekutor), a w ięc re a liz a c ja w ieloprogram ow ości, zarzą­

dzan ie zasobam i system u kom puterow ego, w y konyw anie e k stra k o d ó w i k o m u n ik a c ja z op erato rem

• dział „obliczeń w łaściw ych”, czyli m odel procefśora m a­

szyny m acierzy stej, tzn. p ę tla p o b ie ra n ia i d ekodow ania in ­ s tru k c ji o ra z alg o ry tm y re a liz a c ji in s tru k c ji n ie ek stra k o d o - w ych.

B ezd y sk u sy jn a je st opłacalność sprzętow ego w sp arcia d zia­

łu drugiego, n a to m ia st sprzęto w a rea liz a c ja fu n k c ji działu pierw szego, ze w zględu n a ich c h a ra k te r i rozległy zak res

— n ie m a u zasadnienia.

Z asadniczą b a rie rę o g ran iczającą pole zastosow ań sy m u ­ la to ra [2] sta n o w i szybkość p rz e tw a rz a n ia . W edług p rz y b li­

żonych ocen, sym ulow any procesor ODRY w y k o n u je n a k o m p u terze R-32 ok. 10— 15 tys. operacji/s. N a tu ra ln y m za­

te m celem rozw oju sy m u la to ra sta ł się em u lato r, w y k o rzy ­ stu ją c y z jed n ej stro n y dobre i spraw dzone alg o ry tm y sy­

m u la to ra, a z d ru g iej — istn iejące m ożliw ości m ik ro p ro g ra - m o w an ia k o m p u te ra R-32. P od staw o w e s tr a ty czasow e w sy­

m u la to rze p o w oduje p ę tla p o b ie ra n ia i d ekodow ania in ­ s tr u k c ji ODRY, dlatego też została ona „zam ikroprogram o- w a n a ” w p ie rw sz ej kolejności. U m ieszczenie je j (m etodą

„szycia” ) w p am ięci m ikrorozkazów pow inno spow odow ać około c z te ro k ro tn y w zro st szybkości (do ok. 50 tys. o p e ra ­ cji/s). Ze w zględu n a ograniczoną pojem ność zrealizow anej w k o m p u te rze R-32 p am ięci m ik ro p ro g ram ó w , nie p rz e w id u ­ je się n a ty m eta p ie d opisyw ania dodatkow ych m ikroroz­

kazów , w y k o n u jący ch in stru k c je m aszynow e ODRY.

P rz e strz e ń ad re so w a p am ięci m ik ro p ro g ram ó w o b ejm u je 4096 słów. O cenia się, że w n ie u ży w an e j jej części (1 K stów) istn ie je m ożliwość um ieszczenia m ik ro p ro g ram ó w dla w szystkich realizow anych sprzętow o in s tru k c ji ODRY. J e d ­

n a k re a liz a c ja takiego e m u la to ra w iąże się z koniecznością w ym ian y ca łe j p am ięci m ik ro p ro g ram ó w . P rz y obecnych k rajo w y c h m ożliw ościach technologicznych n ie je st to za­

d an ie zb y t skom plikow ane. 16 p ły t obecnie sto so w an ej p a ­ m ięci ty p u tran sfo rm ato ro w eg o m ożna za stą p ić czterem a p ły ta m i pam ięci p ó łprzew odnikow ej ty p u PRO M — zaw ie­

r a ją c e j w szystkie m ik ro p ro g ra m y k o m p u te ra R-32 oraz do­

datkow o m ik ro p ro g ra m y em u lu ją c e m aszynę ODRA. Spo­

dziew an a pręd k o ść em u la c ji p rz y ta k im rozw iązan iu w zroś­

nie co n a jm n ie j do ok. 150 tys. operacji/s.

P ro g ram y w spom agające m lk ro p ro g ram o w an ie

W celu u ła tw ie n ia p isa n ia m ikroprogram ów , zm niejszenia m ożliw ości pom yłek o raz za p ew n ie n ia autom atycznego tw o ­ rze n ia dok u m en tacji, zostały n a p isa n e w ra m a c h p ra c nad em u lato re m E6RM-E, sp e cja ln e p ro g ra m y w spom agające, k tó re d ziała ją n a m aszynie ODRA 1305 pod n ad zo rem sy­

stem u operacy jn eg o GEORGE-3.

Do p isa n ia m ikro p ro g ram ó w opracow ano język zbliżony do ję zy k a asem b lera. W zapisie źródłow ym p o d aw a n e są tylko niezb ęd n e m ik ro o p e ra cje o raz a d re sy m ikrorozkazów : bieżącego i następnego. M ik ro p ro g ram źródłow y je st w e ry ­ fikow any i k om pilow any za p o śred n ictw em m ikroasem blera.

S praw dzony m ik ro p ro g ra m źródłow y stan o w i d an e w ejścio­

w e d la p ro g ra m u gen eru jąceg o sc h em a t logiczny w fo rm a ­ cie zbliżonym do używ anego w istn ie ją c e j d o k u m e n tac ji [5], M ikroprogram w ynikow y, po p o so rto w an iu zgodnie z n u ­ m erem p ły ty p am ięci m ik ro p ro g ra m ó w k o m p u te ra R-32, m o­

że być w y d ru k o w a n y w fo rm acie ta b e li p rzeb ieg u „szycia”

pam ięci, analogicznej ja k w d o k u m e n tac ji [6].

Zależności m iędzy w sp o m n ian y m i p ro g ra m a m i o b raz u je rysu n ek .

S c h e m a t z a l e ż n o ś c i p o m i ę d z y p r o g r a m a m i

M ożliwość em u lacji k o m p u te ra ODRA n a innych m odelach Jednolitego S ystem u

K om p u tery Jedno liteg o S ystem u są ro dziną zgodną p ro ­ gram ow o. Poszczególne m odele różnią się m iędzy sobą je ­ d ynie rea liz a c ją techniczną i m ocą obliczeniow ą. Istn ie ją rów nież m odele zrealizow ane bez użycia m ik ro p ro g ram o w a- n ia (np. R-50), n a k tó ry ch w y k o n an ie zaprezentow anego spo­

sobu em u lacji w ogóle n ie je st m ożliw e (m ożna stosow ać tylko sym ulację).

Istn ie ją rów nież, bądź są zapow iedziane, m odele z pro g ­ ram o w a ln ą p am ięcią m ik ro p ro g ram ó w (m odele 25, 35, 45, 55 i 60 o raz zapow iedziany w k r a ju — R-34). R ealizacja em u la to ra n a ty c h m odelach oczywiście n ie w y m ag a ż a d n ej in g e re n cji w sprzęt,

(8)

P ozostałe k o m p u te ry Jed n o liteg o S ystem u, w szczególnoś­

ci k rajo w y R-32, w y m ag a ją d la zrealizo w an ia e m u la to ra m o­

d y fik ac ji bądź całk o w itej w y m ia n y p am ięci m ik ro p ro g ra - mów.

Z u w agi n a różnice w fo rm a ta c h m ikrorozkazów różnych m odeli Jed n o liteg o S ystem u, m ik ro p ro g ra m y e m u lac ji b ę­

dą się isto tn ie różniły, n a to m ia st pozostała, pro g ram o w a część em u lato ra , w zasadzie nie u legnie zm ianie.

L I T E R A T U R A

[ll D z ie d z ic M ., P e r y c z K ., W i l i ń s k i J . : E m u l a c j a m a s z y n s e r i i O D R A 1300 n a k o m p u t e r a c h R IA D -3 2 . M a t. k o n f e r e n c y j n y p t . „ P e r ­ s p e k t y w y r o z w o j o w e s y s t e m ó w c y f r o w y c h n a k o m p u t e r z e O D R A 1305” . Z E T O W r o c ł a w , 1983

12] D z ie d z ic M ., P e r y c z K ., W i l i ń s k i J . : W i e l o p r o g r a m o w y d y s k o ­ w y s y m u l a t o r M C O D R A 1305 n a M C R IA D -3 2 . B i u l e t y n I n f o r m a ­ c y j n y Z E T O G d a ń s k , G d y n i a 1983

13) F r ę ś k o Z ., P e r y c z K ., W i l i ń s k i J . : S y m u l a t o r — z a ł o ż e n i a i d o ­ k u m e n t a c j a p r o j e k t o w o - p r o g r a m o w a . W y d . w e w n . Z E T O G d a ń s k , G d y n i a 1978

14] H u s s o n S . S .: M i c r o p r o g r a m m i n g : P r l n c i p l e s a n d P r a c t i c e . P r e n - U c e - H a ll, E n g l e w o o d C l i f f s N . J . , 1970

15) J S E M C D T - R : M i k r o p r o g r a m y . W y d . 4, ML-2045901-2. W y d . C e n t r u m M E R A -E L W R O

161 J S E M C D R -R : P a m i ę ć s t a ł a . W y d . 3, WD-2O77001-8. W y d . C e n ­ t r u m M E R A -E L W R O

171 J S E M C D R -R : S t r u k t u r a l o g i c z n a . W y d . 3, OL-2045901-2, W y d . C e n t r u m M E R A -E L W R O

181 K a m b u r e l l s T .: A r c h i t e k t u r a l o g ic z n a E M C .TS. R o z d z i a ł 9:

Z g o d n o ś ć p r o g r a m o w a i e m u l a c j a E M C O D R A 1305. P r o b l e m y I n ­ f o r m a t y k i , W a r s z a w a , 1976

l9l M a d n i c k S . E ., D o n o v a n J . J . : O p e r a t i n g S y s t e m s . A p p e n d i x B : I n t r o d u c t i o n t o M i c r o p r o g r a m m i n g . M a e G r a w - H i l l , N e w Y o r k , 1975

lioi M E R A -E L W R O : K o m p u t e r y O D R A w J S E M C . I n f o r m a t o r d la u ż y t k o w n i k ó w k o m p u t e r ó w J e d n o l i t e g o S y s t e m u , W r o c ł a w g r u ­ d z i e ń 1972

ll 1J P o p i e l J . : S y m u l a c j a m a s z y n c y f r o w y c h w s y s t e m i e 3SM . „ O r ­ g a n i z a c j a m a s z y n c y f r o w y c h i m i k r o p r o g r a m o w a n l e ” , to m I I , P W N , W a r s z a w a , 1977

112] P u l c z y n W ., S o c h a c k i J . : 3SM S y s t e m S y m u l a c j i M a s z y n M i- k r o p r o g r a m o w a n y c h . W „ O r g a n i z a c j a m a s z y n c y f r o w y c h i m i k r o - p r o g r a m o w a n l e ” , to m I I , P W N , W a r s z a w a , 1977

1131 R o s i n R . F .: C o n t e m p o r a r y C o n c e p t s o f M i c r o p r o g r a m m i n g a n d E m u l a t i o n . A C M C o m p u t i n g S u r v e y s , v o l . 1, N o . 4, 1969 1141 W ilk e s M . V .: T h e G r o w t h o f I n t e r e s t i n M i c r o p r o g r a m m i n g . A L i t e r a t u r e S u r v e y . A C M C o m p u t i n g S u r v e y s , v o l. l , N o . 3, S e p t e m b e r 1969.

Ł am y IN F O R M A T Y K I ju ż od ro k u n ie prezen to w ały p ro b lem aty k i baz danycli.

T em at te n je s t je d n a k n a d a l bardzo w ażny, szczególnie przy organizow aniu p rz e ­ tw a rz a n ia dużych ilości in fo rm acji. Co w ięc ej — biorąc pod uw ag ę duże b ra k i w sprzęcie k o m puterow ym o śre d n ie j i d u że j mocy, efe k ty w n e w y k o rz y sta n ie is t­

n iejących in sta la c ji m a w ielkie znaczenie.

W k olejnych n u m e ra ch IN F O R M A T Y K I p rze d staw ia m y d w a a rty k u ły zajm u jące się bazam i danych. A rty k u ł W a ld e m ara K ap u ścik a je st rozw inięciem p ra c a u to ra z za k resu ek sp lo atacji bazy d an y c h DMS-100 — p rze d staw io n e j w INFO RM A TY CE n r 1/82. T u ta j om ówiono p ro jek to w a n ie sieciow ych baz danych. D rugi a rty k u ł b ę ­ dzie om aw iał (w dw óch częściach) zarząd zan ie w spółbieżną a k tu a liz a c ją bazy d a ­ nych, a w ięc p rez en to w ał n ajnow sze za g ad n ien ia w te j dziedzinie. D la p rzy p o m n ie­

n ia zaś h isto rii rozw oju dziedziny, polecam y o pracow anie z IN F O R M A T Y K I n r 10 z ro k u 1983. (Red.)

W A LD E M A R KAPUŚCIK H uta Metali Nieżelaznych

„Szopienice”

Projektowanie sieciowych baz danych na przykładzie SZBD-liOO

P ro je k to w an ie bazy dan y ch polega n a odpow iednim zor­

ganizow aniu d an y c h n a p otrzeby k o nkretnego system u in ­ form atycznego. Zasadniczo istn ie ją dw ie częściowo rozłączo­

ne drogi p row adzące do zd efiniow ania bazy danych. S ą to m ianow icie:

— an aliza istn iejący c h d anych (w k a rto te k a c h niekom pu- terow ycli, zbiorach tra d y c y jn y c h itp.), ich zw iązku m iędzy sobą, w ielkości, ty p u i liczby

— an aliza p ro jek to w a n y ch program ów , ich potrzeb, p o w ią ­ zań i ograniczeń.

Obie drogi m ogą doprow adzić do optym alnego celu, ja k im je st e fe k ty w n a w w y k o rz y sta n iu baza danych. W ydaje się je d n ak , że znacznie w iększy w p ły w n a o p ty m a ln y k ształt bazy m a an aliza przyszłych program ów system u. To pod k ątem zastosow anych w nich algorytm ów pow inno się d e ­ finiow ać op ty m aln e s tru k tu r y dan y ch — oczywiście o p ty ­ m alne d la danego p ro g ram u czy system u użytkow ego. O pty- m alność oznaczą tu m inim alizację czasu w yk o n an ia tr a n s a k ­

cji k o rzy stający ch z bazy. P ro b lem zajętości pam ięci m a ­ sow ej, aczkolw iek też w ażny, w inien sta ć n a d ru g im m ie j­

scu, zw łaszcza w bazach d an y c h d la system ów czasu rz e ­ czyw istego.

M ów iąc o p ro je k to w a n iu bazy d anych m am y n a m yśli zdefiniow anie o k reślonych obiektów czy s tr u k tu r dopusz­

czalnych w d an y m sy stem ie za rząd z en ia B azą D anych (SZBD). W zależności od s tru k tu r y b az d an y c h (relacyjne, hierarchiczne, sieciowe), słowo obiekt m oże rep rez en to w ać różne fizyczne i logiczne pojęcia. W re la c y jn y c h bazach dan y ch podstaw ow ym i o b iektam i są re la c je i tw o rzące je a try b u ty ; w bazach h ie ra rc h ic zn y ch — fizyczne i logiczne seg m en ty głów ne i p o dporządkow ane; w b azach sieciow ych

— rekordy, o bszary i g ru p y logiczne łączące rek o rd y p o w ią­

zane ze sobą w o k reślony sposób. W każdym z ty c h p rz y ­ pad k ó w p ro je k to w a n ie bazy oznacza co innego, za w ie ra in ­ ne pro b lem y i in n e są m eto d y ich rozw iązyw ania.

P ro je k to w a n ie re la c y jn y c h baz d an y c h polega n a w yborze a try b u tó w tw orzących relację. A by m ów ić o w łaściw ym w yborze, należy zbadać w szystkie rzeczyw iste zw iązki

za­

(9)

chodzące m iędzy ty m i a try b u ta m i (zależność fu n k cjo n a ln a tran z y ty w n a , w ielow artościow a). U proszczenie lu b om inię­

cie tych zw iązków w re la c ja c h pozw oli n a doprow adzenie re la cji do trze cie j lu b c z w artej p o staci n o rm aln ej, co z p u n k tu w idzenia efektyw ności p rz e tw a rz a n ia je st n a jle p ­ szym rozw iązaniem . In n e problem y, ja k ie m ożna tu spotkać, to w ybór kluczy głów nych i k an d y d u ją c y c h rela cji, a także

— defin io w an ie re la c ji zew nętrznych, w yw odzących się z m odelu pojęciow ego za pom ocą ra c h u n k u p red y k a tó w czy alg eb ry re la c ji [1].

N a inne pro b lem y m ożna n a tk n ą ć się p rzy p ro jek to w a n iu h iera rc h ic zn y ch baz danych. P odejście to n a rz u c a g ru p o w a­

nie elem e n ta rn y c h pól w segm enty (odpow iedniki re k o r­

dów), w śród k tó ry ch w y ró żn iam y segm enty głów ne i p o d ­ p orządkow ane. S egm enty te m ogą być pow iązan e ze sobą w sk aźn ik am i h ie ra rc h ic zn y m i i w sk aź n ik a m i k o lejn y ch seg­

m en tó w bliźniaczych (jedno- i dw uk ieru n k o w y m i). M ożna tu m ów ić zarów no o fizycznej, ja k i o logicznej bazie d a ­ n ych (złożonej z je d n ej lu b k ilk u b a z fizycznych). Co w ię ­ cej, w podejściu h ie ra rc h ic zn y m m ożna d efiniow ać n a w e t zw iązki ty p u „ n :m ” poprzez d w u k ieru n k o w e zw iązki logi­

czne zrealizow ane za pom ocą łączenia fizycznego lu b w ir­

tualnego. W reszcie m ożna w y b ra ć określone m etody d o ­ stępów do segm entów (np. w system ie IM S są nim i o rg a ­ n izacje HSAM , H ISA M , HDAM i HIDAM ) [1].

Jeszcze in n e o b ie k ty d efin iu jem y w sieciow ym m odelu d anych. P od staw o w y m z nich je st rek o rd sk ła d ający się za­

rów no z d an y c h użytkow ych (pole danej), ja k i w skaźników łączących te n re k o rd z innym i re k o rd a m i bazy (pole w sk aź­

nika). Z w iązki logiczne w iążące rek o rd y różnych typów m o­

gą być zrealizow ane poprzez gru p y logiczne (ang. set), zor­

ganizow ane w różny sposób i za pom ocą różn y ch w sk aź­

ników („w p rz ó d ”, „w stecz”, „do w łaściciela” ). Z kolei r e ­ k o rd y m ogą być um ieszczane w różnych fizycznie obszarach i m ożna d la nich o kreślać różne m etody alokacji.

P ro je k to w a n ie sieciow ej bazy d anych m ożna w łaściw ie podzielić- n a dw ie fazy. P ierw szą z nich, m a jąc ą w iększy w pływ n a końcow y w ynik, je st p ro jek to w a n ie s tr u k tu ry lo­

gicznej bazy. T a faz a p ro je k to w a n ia d aje odpow iedzi n a d w a p y ta n ia : ja k d an e pow iązać m iędzy sobą oraz ja k je, pogrupow ać w rek o rd y . F aza d ru g a to p ro jek to w a n ie s tru k ­ tu r y fizycznej bazy, a w ięc pow iązan ie dan y ch z k o n k re t­

ny m i fizycznym i urządzeniam i; o k reśla to w ielkość bazy, m etody dostępu i sposoby zabezpieczania danych. Poniższe u w agi dotyczyć b ęd ą sieciow ych baz dan y ch o p arty c h n a zasadach określonych p rzez k o m ite t CODASYL, a zaim ple­

m e n to w an y c h w sy stem ie DMS-1100 n a k o m p u te rach serii UNIYAC 1100 [2].

PR O JE K T O W A N IE STR U K TU R Y L O G IC Z N E J BAZY DANYCH

P ro je k to w a n ie logicznej s tru k tu r y bazy d an y c h je st p ro ­ cesem złożonym i w ieloetapow ym . M ożna je podzielić na trzy etap y — p ro jek to w a n ie w stę p n ej s tr u k tu ry logicznej, ocena te j s tr u k tu ry i je j ulepszanie. P ro je k to w a n ie s tru k ­ tu r y w stę p n e j to całość p ra c p ro je k ta n ta (ad m in istrato ra ) bazy od m om entu zdefiniow ania fu n k c ji system u, poprzez budow ę n ajp ro stszy ch s tr u k tu r dan y ch rea lizu jąc y ch p o je­

dynczą fu n k cję, aż po scalenie ich w jed n ą bazę danych.

E tap te n m oże w ięc być podzielony n astęp u jąco : zb ieran ie in fo rm ac ji od użytk o w n ik a, defin io w an ie i g ru p o w a n ie fu n ­ kcji system u, an a liz a i konsolidacja danych, d efiniow anie rek o rd ó w i g ru p logicznych.

W czasie z b ieran ia in fo rm ac ji od użytk o w n ik a, należy p a ­ m ię ta ć o p recyzow aniu żą d ań pod ad re sem sy stem u oraz o k reśla n iu danych liczbow ych c h a ra k te ry z u ją c y c h zarów no sam e d an e (typ, liczbę, w ielkość), ja k i fu n k c je je p rz e tw a ­ rz a ją c e (częstotliwość).

O łącżeniu dan y ch w jeden rek o rd decydow ać m ogą róż­

ne czynniki. N iek tó re z nich są oczyw iste, ja k zależność ty p u „1:1” czy konieczność bezpośredniego dostępu w edług różnych pól kluczow ych w y m u sz ają ca rozdzielenie obu k lu ­ czy. In n e k ry te ria , k tó re p ow inny być b ra n e pod uw agę, to w ielkość po la i częstotliw ość jego w y k o rz y sta n ia przez tr a n ­ sa k cje system u. J e s t in tu ic y jn ie w yczuw alne, że pola duże i rzadko uży w an e w in n y być um ieszczone poza rek o rd em głów nym , a w ięc po w in n y stan o w ić n ie jak o przed łu żen ie (kontynuację) re k o rd u głównego. Z m niejszy to czas tr a n s ­ m isji całego rek o rd u i może w p ły n ąć n a zm niejszenie p ro ­ g ram u (poprzez zm niejszenie b u forów n a rekordy). In n y m i czynnikam i, k tó re m ogą być b ra n e pod uw agę, są: ochrona d an y c h p rzed niepow ołanym dostępem , o g raniczenia sprzę­

tow e, stabilność danych, czy po trzeb y przy szłej reo rganizacji.

O łączeniu rek o rd ó w w g ru p y logiczne d ec y d u je p rzede w szystkim zaleność ty p u „ l:n ” m iędzy re k o rd a m i. T ym cza­

sow y lu b sta ły c h a ra k te r zw iązku im p lik u je zdefiniow anie g ru p y jako m a n u a ln e j lu b au to m aty cz n ej. W g ru p ie m oż­

n a definiow ać różnego ro d za ju w skaźniki; n a eta p ie p ro je k ­ tu w stępnego w y b iera m y n ajp ro stsz e rozw iązanie — w sk aź­

n iki „w p rz ó d ”.

Z u w agi n a to, że SZBD do sta rc za ją przew ażn ie w ielu różnych m ożliw ości defin io w an ia i g ru p o w a n ia d an y c h w bazie, istn ie je p o trze b a zn alezienia w m ia rę obiektyw niej m etody p o ró w n y w a n ia a lte rn a ty w n y c h rozw iązań. Metod«) ta k ą m oże być m eto d a obliczania liczby logicznych d ostę­

p ów do bazy d an y c h [3]. P rzez dostęp logiczny do rek o rd u rozum iem y p rze czy tan ie tego rek o rd u przez SZBD, celem p o b ra n ia dan y ch użytkow ych lub w skaźników do innych rek o rd ó w bazy. O wryborze logicznych, a n ie fizycznych, dostępów do bazy zadecydow ało to, że n a eta p ie p ro je k to ­ w a n ia je st p ra w ie niem ożliw e o k reślen ie liczby fizycznych dostępów , a do jej w yliczenia p o trze b n a byłaby znajom ość rozm ieszczenia w szystkich rek o rd ó w w bazie (m apa p a m ię ­ ci).

M etoda o b liczania liczby logicznych dostępów polega n a rozbiciu k aż d ej tra n s a k c ji n a skończoną liczbę o p era cji ele­

m e n tarn y ch , ta k ich jak : odczyt rek o rd u , zapis rekordu, usunięcie re k o rd u i jego m o dyfikacja. Z n ając koszt p o je­

dynczej o p e ra c ji w za d an e j s tru k tu rz e danych [3], m ożna obliczyć koszt p rac y ca łe j tra n sa k c ji. M ów iąc koszt, m am y n a m yśli liczbę logicznych dostępów do bazy. W p rzy p a d k u podobnych kosztów całkow itych, p rzy w yborze w łaściw ego rozw iązania m ożna k ie ro w a ć się innym i w zględam i, choć­

by zajętośoią p am ięci m asow ej.

R y s . 1. G r u p a c y k l i c z n a ze w s k a ź n i k a m i „ w p r z ó d ” (A — w l a i c i - c ie l g r u p y , B i — r e k o r d y c z ł o n k o w s k i e g r u p y )

D ziałanie m etody obliczania liczby logicznych dostępów pokażem y n a m ożliw ie n ajp ro stszy c h p rzy k ła d ac h . P ie rw ­ szy z nich to obliczenie kosztu odczytu dow olnego rek o rd u z gru p y cyklicznej (rys. 1). N iech w k ażd y m w y stą p ien iu te j g ru p y będzie śred n io „ n ” rekordów . A by przeczy tać do­

w olny re k o rd te j g ru p y należy p rz e d e w szystkim w y b ra ć w łaściw e w y stą p ien ie te j g ru p y poprzez u sta le n ie rek o rd u w łaściciela (rekord A). N astępnie, ab y przeczy tać pierw szy re k o rd (BI), należy dodatkow o w ykonać jed en dostęp, d r u ­ gi — d w a dostępy itd . Załóżm y, że praw dopodobieństw o w y b o ru re k o rd u z te j g ru p y je st ta k ie sam o d la w szystkich rek o rd ó w i w ynosi „ ł /n ”. N iech X(l,2,3...n) oznacza zm ienną losow ą liczby dostępów do rek o rd ó w członkow skich grupy.

W tedy śre d n ia liczba logicznych dostępów p o trze b n a do od­

sz u k an ia dow olnego re k o rd u w ynosi

1 n 4- 1

K - EX = — (X + 2 + ... + n ) ---

J a k w idać, koszt całkow ity to jeden dostęp do re k o rd u ty ­ p u „w łaściciel g ru p y ” i (n + 1 ), a d w a dostępy do rek o rd ó w ty p u „członek g ru p y ”.

In n y m p rzy k ła d em może być obliczenie kosztu usunięcia rek o rd u członkow skiego z g ru p y cyklicznej. Załóżm y, że w k aż d y m w y stą p ien iu g ru p y je st średnio „n ” rek o rd ó w o je d ­ nakow ym p raw dopodobieństw ie odczytu. K oszt u su n ięcia rek o rd u członkow skiego m a d w ie składow e — koszt zn a le­

zienia tego rek o rd u i koszt reo rg an iz ac ji grupy. Z w łaszcza t a d ru g a składow a silnie zależy od ro d za ju w sk aźn ik ó w uży w an y ch w grupie.

Załóżm y n ajp ierw , że w gru p ie zdefiniow ano jedynie w skaźniki „w p rzó d ”, U sunięcie j-tego rek o rd u te j gru p y

Cytaty

Powiązane dokumenty

W ciągu ostatnich m iesięcy sytuacja w Polsce zmieniła się tak dalece, że realne stają się nawet takie sfery działań, których wcześniej nie sposób

W ciągu ostatnich m iesięcy sytuacja w Polsce zmieniła się tak dalece, że realne stają się naw et takie sfery działań, których wcześniej nie sposób

Środowisko inform atyków, do którego przede w szystkim adresowana jest INFORMATYKA, mimo że form alnie dość jednolite, sprawia wrażenie

Środowisko inform atyków, do którego przede w szystkim adresowana jest INFORMATYKA, mimo że form alnie dość jednolite, sprawia w rażenie zde­..

cić szczególną uw agę na poprawność stylistyczną i terminologiczną, unikać skrótów, rzadko stosow a­.. nych w yrażeń obcych i żargonu fachowego;

Wydział Elektroniki Politechniki Warszawskiej (kierunek — Informatyka).. Obecnie pracuje w II PW jako starszy

Chętnie wypożyczym y na krótko pojedyncze nu- CZYTELNIKÓW m ery czasopism, kopie artykułów, reklamówki, katalogi itp.. Pomóżcie nam dotrzeć do najnowszych

ług standardu V-24), z możliwością wyboru szybkości transmisji i liczby bitów stopu. «3