Karta dziurkowana

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Karta dziurkowana używana do wprowadzania programów do komputerów w dawnym Centrum Informatycznym Politechniki Wrocławskiej
Karta 80-kolumnowa z wydziurkowanymi znakami w kodzie maszynowym Odra-1300

Karta dziurkowana, karta perforowana - nośnik danych stosowany do zapisu informacji w maszynach z automatycznym przetwarzaniem danych. Używana do programowania komputerów począwszy od ich konstrukcji aż do lat 80. XX wieku, w ostatnim okresie stosowana z papierową taśmą dziurkowaną.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Za wynalazcę kart dziurkowanych uważa się Josepha Jacquarda, który zastosował je po raz pierwszy w krośnie, do sterowania nićmi podczas tkania, co pozwalało tworzyć tkaninę o powtarzalnym wzorze. W 1832 r. ideę tablic perforowanych zaproponował rosyjski wynalazca Siemion Korsakow.

Herman Hollerith opatentował 8 czerwca 1887 r. własny format karty dziurkowanej, która została użyta podczas powszechnego spisu ludności USA w 1890 roku. Opracowany na te potrzeby system kodowania zbieranych informacji oparty był właśnie na tych kartach. Informacje kodowano poprzez wycinanie otworów w odpowiednich miejscach, gdy odpowiedź na pytanie była twierdząca. Karty mogły być następnie segregowane lub zliczane, w zależności od wyciętych otworów. Karta Holleritha miała wymiary ówczesnego banknotu dolarowego tzn. 90 na 215 mm, otwory były okrągłe.

Początkowo niemal każda maszyna korzystała z kart o specyficznym, specjalnie zaprojektowanym formacie. Od 1928 r. zarówno maszyny jaki i karty stały się "ogólnego przeznaczenia", zatem rozpoczęto proces ich standaryzacji. Ustalony został rozmiar kart: 73/8 na 31/4 cala (187,325 na 82,55 mm).

Z czasem najpopularniejszy stał się format wprowadzony przez IBM, karta miała 80 kolumn z pojedynczym znakiem i prostokątne otwory. Karty UNIVAC miały 45 dwuznakowych kolumn i okrągłe otwory.

Karty wykonane były z bardzo cienkiej, ale sztywnej tekturki: stos dwóch tysięcy kart (standardowe pudło) miał grubość 355 milimetrów, a pojedyncza karta - około 0,18 mm (w USA plik kart grubości jednego cala nazywano talią (deck) - były to dokładnie 143 karty). Po kilkunastu cyklach odczytu karta była najczęściej już na tyle uszkodzona, że należało ją wymieniać na nową.

Zasady działania[edytuj | edytuj kod]

Stanowisko do dziurkowania kart

Kodowanie informacji:

  • na prostokątnej, papierowej karcie kolejne pozycje są albo przedziurkowane albo pozostawione nienaruszone;
  • każda pozycja na karcie reprezentuje pojedynczy bit informacji;
  • każda kolumna reprezentuje jeden znak;
  • w kolumnie znajduje się 12 pozycji;
  • w formacie firmy IBM kolumn było 80, można zatem było zakodować na niej 80 znaków.

Pojedyncza dziurka w kolumnie służyła do kodowania cyfr, dwie do kodowania liter alfabetu (wielkie litery), trzy do użycia znaków specjalnych. Od 1964 r. dopuszczono stosowanie nawet 6 dziurek w kolumnie.

Karty były dziurkowane za pomocą maszyny nazywanej dziurkarką, następnie weryfikowano poprawność przy pomocy sprawdzarki (początkowo robił to człowiek). Dopiero potem karty wkładano do czytnika kart, który był jednym z peryferyjnych urządzeń wejścia do komputera. Wszystkie te działania wymagały nadzoru, bądź współpracy człowieka, operatora maszyny. Karty miały, w celu zapobieżenia przypadkom nieprawidłowego ("do góry nogami" lub "na lewą stronę") umieszczenia w czytniku, obcięty narożnik −− w Polsce i w licznych innych krajach standardowo górny lewy; karty nieprawidłowo umieszczone w pliku natychmiast można było dzięki temu dostrzec.

W celu zwiększenia czytelności dla człowieka na górze karty był wydrukowany napis odpowiadający wydziurkowanej treści.

System wprowadzania informacji do komputera za pomocą kart był − jak na czasy, w których go stosowano − stosunkowo nowoczesny i szybki (fotoelektryczne czytniki działały z prędkością kilkunastu kart na sekundę, co przy 80-znakowej karcie oznaczało wczytywanie w tempie do ok. półtora tysiąca znaków na sekundę, czyli znacznie szybciej niż w przypadku papierowych taśm perforowanych). Zmorą tego systemu były jednak przypadki przekłamań wynikających z resztek po dziurkowaniu ("confetti", albo nawet pojedynczych włókien papieru, powstających szczególnie wówczas, gdy nóż perforatora był już stępiony), które czasami pozostawały wewnątrz otworu i fałszowały odczyt. Nierzadkie też bywały przypadki pomieszania kolejności kart, które mogły się zdarzyć w razie rozsypania stosu kart i nieprawidłowego ich późniejszego poukładania.

Fakty dotyczące kart perforowanych[edytuj | edytuj kod]

Biorąc pod uwagę fakt, że na pojedynczej, 80-kolumnowej karcie kodowano do osiemdziesięciu znaków (równorzędnych używanym dziś osiemdziesięciu bajtom) i, że każde 80 bajtów miało zatem grubość 0,18 milimetra, można oszacować, że do zakodowania 320 gigabajtów standardowej pojemności współczesnego dysku twardego, potrzebny byłby stos kart o wysokości ponad 0,72 miliarda milimetrów, czyli 720 kilometrów, ważący ponad osiem tysięcy ton.

System dziurkowanych kart jako nośników danych, jak już napisano, w zasadzie wyszedł z użycia w latach 80., choć stosowano go jeszcze incydentalnie również później. Szczególnie głośny stał się przypadek jego zastosowania w czasie amerykańskich wyborów prezydenckich w roku 2000, kiedy nieprawidłowo opracowany system kodowania danych, w połączeniu z typowym dla perforowanych papierowych nośników danych problemem pozostających w otworach resztek, doprowadził do skandalu i potrzeby ponownego, ręcznego sprawdzenia wszystkich kart w stanie Floryda.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]