{"id":13650,"url":"\/distributions\/13650\/click?bit=1&hash=b4a44ea9299acb416ac92e110a87e80acc960de1a8f124e06d52ec1ea62c252a","title":"\u041a\u0430\u043a \u043f\u043e\u0441\u0442\u0440\u043e\u0438\u0442\u044c \u0438\u0434\u0435\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439 \u0434\u043e\u043c \u043a\u0430\u043a \u0432 Sims","buttonText":"","imageUuid":"","isPaidAndBannersEnabled":false}

История хранения данных: говорим о перфокартах

Окунёмся в историю форматов хранения данных. Взглянем на то, как они рождались, развивались и умирали. Начну рассказ с перфокарт.

Фото — WikiImages — PD

Перфокарты начали повсеместно использоваться в конце XIX века и оставались массовым инструментом вплоть до 60-х годов XX-го. Однако мало кто знает, что их история началась задолго до появления компьютера.

Первые перфокарты (14–18 в.в.)

Одним из наиболее важных музыкальных инструментов средневековья были колокола. Однако традиционная звонница не особенно проста в управлении. Сложности с большим количество верёвок, прикрепленных к языкам инструмента, испытывали даже обученные звонари.

Фото — Oliver Raupach — CC BY-SA — Карильон в Олимпийском парке Мюнхена

Для решения этой проблемы появились карильоны — механические звонницы. Педальный механизм приводил в движение сложную систему рычагов, позволяя управлять инструментом усилиями одного человека.

Фото — Uwe Aranas — CC BY-SA — Барабан карильона на колокольне города Брюгге

В XIV веке для дальнейшего удобства карильоны начали автоматизировать. Они получили металлический цилиндр с зубьями, двигавший рычаги в нужной последовательности по мере вращения. Этот прорыв положил основу Европейской традиции механических инструментов. В частности, по схожему принципу работают шарманки.

Со временем этот принцип барабанной автоматизации начал проникать и в другие сферы деятельности человека. В частности, его вариация нашла применение в текстильной промышленности. Текстильщик Базиль Бушон в XVIII веке автоматизировал ткацкий станок для вышивки сложных рисунков на китайских шелковых платьях.

Фото — Dogcow — CC BY-SA — Автоматизированный станок Базиля Бушона

Бушон «перевернул» знакомый ему с детства принцип барабанной автоматизации. В карильонах и шарманках рычаги управляются зубьями, закреплёнными на барабане. В машинах Базиля рисунок «программировался» отверстиями на бумажной ленте, через которые проходили челноки. Так, появилась первая «перфокарта».

Модель, созданная Бушоном, не была идеальна — для движения перфоленты требовался отдельный оператор. Но у технологии имелся потенциал. Поэтому, когда в начале XIX века такие станки оптимизировал другой француз — Жозеф Мари Жакар — они приобрели популярность. Жаккардовы устройства распространились по всей Европе. При этом перфокарты используются в текстильном производстве и по сей день.

От Бэббиджа до IBM (1840–1928)

Именно Жаккардовым станком вдохновлялся Чарлз Бэббидж при проектировании своей знаменитой аналитической машины — перфокарты показались ему идеальным методом ввода данных.

Предполагалось использование перфокарт трёх типов — с входными данными, информацией о планируемой арифметической операции, и инструкциями для выгрузки информации из оперативной памяти.

Однако при жизни Бэббиджа полноценный прототип не был реализован, сохранились лишь перфокарты, предположенные для демонстрации.

Фото — Alan Levine — CC BY — Карты Чарльза Беббиджа

В массовое пользование перфокарты вошли значительно позже, с изобретением табуляторов — электромеханических машин для авторизации обработки данных. Их потенциал в сферах статистики и бухгалтерского учёта стал гарантией коммерческого успеха и поспособствовал росту IBM.

Правительство США закупило ряд таких машин для проведения переписи населения в 1890 году. Эксперимент оказался удачным и их примеру последовало множество стран. Например, в 1897 году табуляторы использовались в единственной в истории переписи Российской Империи.

Используемые во время переписи населения перфокарты имели всего 24 колонки в ширину и создавались из непрочной бумаги. Более того, они умели хранить лишь примитивную информацию из опросников, например, в каком поле при ответе на вопрос человек поставил галочку. Со временем этого оказалось недостаточно и появилась необходимость в кодировках, которые бы позволили хранить на перфокартах больше информации.

Новый формат перфокарт

Первый стандарт перфокарты для вычислительных систем, стал самым массовым — это был IBM-80. Такие карты имели 80 колонок и позволяли с помощью комбинаций прокалываний кодировать символы латинского алфавита и цифры. Со временем в стандарт были добавлены комбинации для знаков пунктуации и специальных символов. Используемая кодировка называлась EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code).

Фото — Gwern — PD — Пробитая перфокарта стандарта IBM-80

Для удобства пользователей мейнфреймов IBM также изготавливался мобильный вариант этих карт, состоявший из 40 колонок.

Фото — George Shuklin — CC BY-SA — Пробитая отечественная перфокарта

В Советском Союзе использовались кириллические перфокарты, изготовленные по ГОСТ 10859-64. Стандарт был введён в 1964 году, и в 1969 году обновлён для кодирования 7-битных данных.

Проблемы, решения и снова проблемы

Перфокарты — это лучше, чем ничего. Но особенности формата создают целый ряд проблем. Обращаться с программами, написанными на перфокартах, было попросту неудобно.

Для одной программы зачастую требовались десятки, сотни или даже тысячи перфокарт. Если ветер разбросал стопку карт по комнате, несчастным программистам приходилось вручную восстанавливать их порядок. Конечно, существовали машины автоматической сортировки перфокарт — вроде IBM 82 — но они были дорогими. Их в основном использовали в больших компьютерных центрах для распределения задач по важности.

Фото — waelder — CC BY-SA — Сортировщик перфокарт IBM 82

При этом перфокарты занимали много места. В иных случаях для их хранения использовали целые ангары. Кстати, чтобы внести в программу изменения или исправить ошибку, нужно было искать отверстие на перфокарте и буквально заклеивать его. Отсюда и пошло употребление слова «патч».

Из-за большого количества неудобств от этого формата хранения данных отказались. Перфокарты заменила магнитная лента, которая до сих пор используется в дата-центрах. О ней поговорим в следующей части.

Что еще можно почитать в выходные:

0
15 комментариев
Написать комментарий...

Комментарий удален модератором

Развернуть ветку
Илья Мишин

А если копнуть глубже, то еще ранее вычислительным механизмом были счёты. Они же и хранили посчитанные данные.

Ответить
Развернуть ветку

Комментарий удален модератором

Развернуть ветку
Yaroslav Shulga

Тогда уж скорее абак, если поглубже копать.

Ответить
Развернуть ветку
Советский блик

Шах и мат, атеисты!

Ответить
Развернуть ветку
Михаил Стерлин

Аметисты!

Ответить
Развернуть ветку
Злой Полушубок

Интересный факт: Mastercard до сих пор использует кодировку EBCDIC для обмена данными о транзакциях. Не сильно удивлюсь если у них процессинг до сих по на System 370

Ответить
Развернуть ветку
sf

Работает, не трожь 😂

Ответить
Развернуть ветку
Андрей

А я реально работал на компьютере с загрузкой с перфокарт, когда учился в военном училище.

Ответить
Развернуть ветку
Xieergai

Почему не упомянули про перфоленты?

Ответить
Развернуть ветку
Михаил Стерлин

Почему же, их упомянули, только назвали перфокартами.

Ответить
Развернуть ветку
Xieergai

Тогда надо было перечислить преимущества перфолент: нельзя перепутать очерёдность поступления данных, скорость доступа к данным, компактность, возможность доступа к произвольному участку с данными...

Ответить
Развернуть ветку
денькя

но если на перфоленте ошибка, надо менять всю перфоленту, а в перфокарточках можно заменить 1 перфокарту)

Ответить
Развернуть ветку
sf

А где они использовались и когда?

Ответить
Развернуть ветку
Михаил Стерлин

В станках ЧПУ 1-2 поколений вовсю юзались перфоленты.

Ответить
Развернуть ветку
Zoibana

Поправьте опечатки

Ответить
Развернуть ветку

Комментарий удален модератором

Развернуть ветку
Ольга Георгиева

Довольно интересно, спасибо!

Ответить
Развернуть ветку
Читать все 15 комментариев
null