1.2 单机时代信息传播

单机时代，所有计算和存储均在同一台主机内进行，可连接一台或多台用户终端，终端用于显示或者录入，用户无法拷贝屏幕。所有的打印机都放在主机旁，由用户终端发送打印请求，通过主机提交打印作业，打印完成后由机房管理员人工传递给用户，用户无法进行非授权拷贝，如图1-2所示。该阶段信息传播的特点是，信息资源访问的主体客体都在同一台机器中。

图1-2 单机时代的信息传播方式

在20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。由于当时尚无磁盘等可以直接存取的存储设备，外部存储器采用磁带、卡片和纸带，无操作系统，软件使用机器语言编写，也无数据管理方面的软件，数据处理方式基本是批处理[21]。这个时代的数据属于人工管理，具有如下特点。

（1）数据不保存。由于当时计算机主要用于科学计算，一般没有需要长期保存的数据，仅在需要时将数据输入，得到结果就结束运算。

（2）应用程序管理数据。由于没有负责数据管理工作的软件系统，需要应用程序自行管理数据，不仅要规定数据的逻辑结构，还要设计存储结构、存取方法、输入方式等物理结构。

（3）数据不共享。数据面向单个应用，一组数据只能对应一个程序。尽管有多个应用程序使用某些相同数据的需求，但由于必须各自定义，同一组数据在不同程序之间无法被相互利用、相互参照，程序与程序之间有大量的数据冗余。

（4）数据不具有独立性。当数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这严重增加了程序员的负担。

20世纪50年代后期至60年代中期，除了科学计算，计算机还应用在信息管理方面。由于数据量的不断增加，数据的存储、检索和维护问题亟待解决。因此，数据结构和数据管理技术得以迅速发展。在此阶段，外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备，软件领域出现了高级程序设计语言和操作系统。作为操作系统管理重要资源之一的“文件”概念也在这一阶段出现并应用，并且出现了专门管理外存的数据管理软件——文件系统。此时数据的处理方式有批处理，也有联机实时处理。文件系统管理数据有如下几个特点[21]。

（1）数据可以以“文件”形式长期保存在外部存储器的磁盘上。由于计算机的应用转向信息管理，因此存在对文件进行大量的查询、修改和插入等需求。

（2）由文件系统进行数据管理。通过“按文件名访问，按记录进行存取”的方式，将数据组织成相互独立的数据文件，其逻辑结构与物理结构相互独立，并且程序与数据间具有“设备独立性”，即程序无需关心数据的物理位置，仅通过文件名便可与数据打交道，由文件系统提供存取方法（读/写）。

（3）文件组织已多样化。文件类型包括索引文件、链接文件等，但文件之间相互独立、缺乏联系，数据间的联系通过程序去构造。数据已面向应用，不再属于某个特定的程序，可以重复使用。但是程序设计基于特定物理结构和存取方法，文件结构设计仍基于特定用途，程序与数据结构间的依赖关系无根本改变。

（4）对数据的操作以记录为单位。在文件中只存储数据，不存储文件记录的结构描述信息，文件的建立、存取、查询、插入、删除、修改等操作均通过程序来实现。